zde - LongWood

prosinec 2013
Zajímavé výsledky výzkumu
Představujeme naše vědecká oddělení
Tajemný mikrokosmos
Co všechno nám mohou říci… enzymy
Naše genofondová sbírka
Významné projekty
Střípky z laboratoří
Otevíráme cestu ze škol k vědě
Akce pro veřejnost
1
OBSAH
Úvodní slovo
2
Odpověď rostlin opadavých lesů na globální změny prostředí (P. Petřík a R. Hédl)
3
Dynamika horských luk (H. Skálová)
4
Trávníky v měnící se krajině (J. Knappová)
5
Za novým rodem do hor – pozvánka od sítiny horské (L. Záveská Drábková)
6
Proč se netýkavka žláznatá u nás tak úspěšně šíří (H. Skálová)
7
Skryté partnerství rostlin a hub (M. Janoušková)
8
Případ Vejmutovka: invaze borovice vejmutovky do lesů pískovcových skalních měst (V. Hadincová)
9
Úvodní slovo
2
Vážení a milí čtenáři,
Netušená evoluční síla rodičů (V. Latzel)
10
Představujeme naše vědecká oddělení: Oddělení experimentální fykologie a ekotoxikologie (E. Maršálková)
11
Fascinující pohledy do mikrosvěta hub (J. Machač)
13
Co všechno nám mohou říci… enzymy (I. Plačková)
14
Historické a staré odrůdy a jejich konzervace v Průhonické botanické zahradě (P. Sekerka)
15
Květena České republiky (J. Štěpánková)
16
Čtvrtý, závěrečný díl monografie Vegetace České republiky spatří zakrátko světlo světa (R. Hédl a P. Petřík)
17
Dlouhodobá dynamika lesů ve střední Evropě: od odhadů k realistickému modelu (P. Szabó a R. Hédl)
18
Analytické laboratoře v Průhonicích a v Třeboni (V. Novotná, H. Strusková)
19
Laboratoř analýzy DNA (V. Bambasová a J. Fehrer)
20
Otevřená věda v Botanickém ústavu (L. Záveská Drábková)
21
Pozvánka na výstavu Dobrodružství botaniky (M. Réblová)
22
Aktuálně z Průhonického parku (B. Kačmáčková)
23
Za kulturou na zámek (K. Poláková)
25
dostává se Vám do rukou první číslo našeho nového informačního a popularizačního časopisu, který jsme nazvali
jednoduchým, ale přesto velmi výstižným slovem Botanika.
Tento nádherný vědní obor má natolik široké pole působnosti, že není v našich silách představit Vám jej v celé jeho komplexnosti. Naším cílem je především představit Vám
botaniku přístupnou a srozumitelnou formou z hlediska naší
práce, jakožto jedné z nejvýznamnějších botanických výzkumných institucí v naší zemi, Botanického ústavu AV ČR.
Naše práce vychází z dlouholeté tradice botanického výzkumu u nás, který se snažíme rozvíjet tak, aby náš ústav mohl
i nadále patřit mezi botanické instituce uznávané i v mezinárodním měřítku.
V našem časopise jsme pro Vás připravili několik zajímavých
rubrik, kde se seznámíte s vybranými výsledky našeho vědeckého výzkumu a výzkumnými projekty, na kterých právě
pracujeme. Seznámíme Vás s našimi odděleními, provedeme
Vás našimi rozsáhlými sbírkami a necháme Vás nahlédnout
pod pokličku nejmodernějších metod, používaných pro nejnovější botanické výzkumy. Budeme Vás též informovat
o novinkách v Průhonickém parku a zámku.
Úspěch našeho ústavu vychází z nekonečného úsilí a nadšení našich pracovníků pro svou práci. Jako všude i u nás
platí, že vše záleží na lidech. Chceme Vám ukázat, že jsme
otevřenou institucí, která se nemusí se svou prací skrývat
a je připravena na vzájemnou komunikaci nejen uvnitř vědeckého světa, ale i s Vámi, např. právě prostřednictvím tohoto časopisu. Kromě něj máte možnost sledovat dění našeho ústavu na našich internetových stránkách, kde najdete
i elektronickou verzi časopisu Botanika, a především můžete
navštívit náš ústav při řadě příležitostí, např. při Dni otevřených dveří nebo na různých výstavách.
Rádi bychom Vám popřáli příjemné chvilky při čtení Botaniky a doufáme, že se Vám náš časopis bude líbit. Pokud budete mít pocit, že chcete přispět svým názorem k tomu, aby
byl časopis ještě zajímavější, napište nám. Těšíme se na Vaše
reakce, Vaši spolupráci a Vaši návštěvu v Botanickém ústavu.
Výpravy za vědeckým poznáním
26
Přehled vědeckých oddělení a laboratoří BÚ AV ČR, v. v. i.
26
Den Otevřených dveří v Botanickém ústavu – Den Země 22. dubna 2014 (L. Záveská Drábková)
27
Vaše redakce časopisu Botanika
Vědecká práce je zajímavá již svou podstatou objevování dosud neznámého, popisování nových jevů, organizmů a souvislostí v přírodě. Vědecká práce v našem oboru vyžaduje ale
i obrovské množství rutinních činností, bez kterých se výzkum
neobejde, jako jsou inventarizace sběrů, udržování sbírek, genofondů, herbářů, laboratorní analýzy chemické, molekulární,
optické a mnoho dalších. Významná část naší práce má charakter dlouhodobý. Často se jedná o díla jako Květena ČR nebo Vegetace ČR, taxonomické monografie řas či hub, výzkumy
rostlinných společenstev a ekologických procesů celých ekosystémů a rozsáhlých území. Tato komplexní díla vznikají roky
i desetiletí a vyžadují od jednotlivců nebo týmů nezměrné úsilí,
které často přesáhne rozpětí jedné generace badatelů.
Nedílnou součástí vědecké práce je také činnost pedagogická,
výchova nových vědeckých pracovníků a popularizace vědy
pro širokou veřejnost. Naší současnou snahou je ukázat, jak
může být práce v našem oboru zajímavá, mnohdy i napínavá,
a hlavně užitečná pro získání nových poznatků souvisejících
například s biologickou diverzitou v prostředí významných
globálních změn klimatu.
Jsme přesvědčeni, že je potřeba se popularizaci botaniky více
věnovat. Právě proto jsme jako první krok připravili výstavu
Dobrodružství botaniky, se kterou jsme se současně rozhodli
začít vydávat nový popularizační a informační časopis Botanika, který právě nyní čtete. Vše je ale jen začátek v rámci našeho celkového a dlouhodobého popularizačního konceptu.
Následovat by mělo otevření návštěvnického okruhu v průhonickém zámku, kde bude např. výstava Vývoj vědeckých přístrojů, rekonstruovaná botanická pracovna hraběte Arnošta Emanuela Silva Taroucy či výstava Historie krajinářské architektury
a zahradního umění. V příštích letech bychom v areálu zámku
rádi realizovali plán stálé interaktivní expozice jednotlivých
ústavů AV ČR s prezentací jejich činnosti podle vybraných témat. Záměrem je vytvořit malou “výkladní skříň” výzkumu,
který se v AV ČR provádí. Náš areál je pro podobné aktivity jako stvořený, vždyť kde jinde projdou za rok branou výzkumného ústavu statisíce návštěvníků, které je možno seznámit
s tím, o čem se v Akademii věd bádá? Stranou nemůžeme nechat ani naše detašovaná pracoviště v Brně a Třeboni - i tam
chceme realizovat některé expozice formou putovních výstav.
Na příští rok připravujeme zahájení realizace ekologické naučné
stezky pro děti v Botanické zahradě na Chotobuzi, na níž se
bude finančně podílet VZP, nebo vědecký trek Průhonickým
parkem s ukázkami různých experimentů z biologie, chemie
či fyziky ve spolupráci s PřF UK. Kalendář akcí Botanického
ústavu pro příští rok je plný popularizačních aktivit i dalších
akcí. Doufám, že se všechny vydaří podle přání jednotlivých
organizátorů a zaujmou širokou veřejnost.
Děkuji všem, kdo nešetřili svým časem a invencí, a přispěli jak
ke vzniku tohoto informačního a popularizačního časopisu, tak
k výstavě Dobrodružství botaniky, i k dalším popularizačním
akcím v BÚ. Věřím, že našemu ústavu se toto úsilí vrátí jak
prostřednictvím nových studentů, ve kterých vzbudíme zájem
o botanické obory, tak mnohem lepším porozuměním a povědomím veřejnosti o tom, co se v našem ústavu děje a na čem
pracujeme. Já osobně považuji za jeden z hlavních parametrů
hodnocení kvality vědecké práce její společenský dopad. Ten
se projeví právě ve výchově dětí a studentů, v poučení široké
veřejnosti, v některých případech i přímým vlivem na průmysl
a biotechnologie. Chceme také ukázat, že v neposlední řadě
může vědecký výzkum přispět k zachování přírodních, kulturních a vědecko-historických hodnot pro další generace. Proto budu vždy tento typ popularizační “práce navíc” podporovat a považovat ji za dobrou investici do budoucnosti našeho
výzkumu a za součást toho, co by měl ústav AV ČR od svých
zaměstnanců požadovat.
Každá aktivita, do které se pustíte, se může buď povést a být
úspěšná, anebo nepovést a skončit neslavně. Držme společně
palce této dlouhodobé akci, jejíž zahájení je dílem mnoha nadšených lidí z Botanického ústavu. Držme jí palce, aby se stala
aktivitou veskrze vydařenou.
RNDr. Miroslav Vosátka, CSc.
Ředitel Botanického ústavu AV ČR, v. v. i.
Zajímavé výsledky výzkumu
3
Odpověď rostlin opadavých lesů na globální změny
prostředí
Na opadavé lesy severní polokoule působí
nejrůznější vlivy. Za většinou z nich pravděpodobně stojí člověk. Mění se nejen přírodní podmínky prostředí, ale také druhové složení lesů,
které tyto změny citlivě odráží. Mezi hlavní
současné vlivy musíme počítat změny klimatu, atmosférickou depozici dusíku, okyselování
půd, změny hospodaření a biologické invaze.
Současné změny klimatu projevující se zejména
jako globální oteplování upřednostňují teplomilné druhy, případně vedou k úbytku chladnomilných organismů. Na úrovni společenstev se pro
tento proces zavedlo pojmenování termofilizace.
Na studii publikované letos v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences
of the USA se pod vedením dr. De Frenneho
že lesní mikroklima utvářené korunovým zápojem může zbržďovat reakci rostlin v lesním podrostu na oteplování makroklimatu.
Uvedené změny odrážejí současný pokles
druhů přizpůsobených na chladnější podmínky
a nárůst druhů teplomilnějších. Nicméně ukázalo se také, že zmíněná termofilizace je tlumena
v lesích, jejichž korunový zápoj se během sledované periody zvýšil a zastínění uchovalo chladnější mikroklima. Z tohoto pohledu se jako důležitý
ukazuje význam zapojených lesních porostů pro
zachování místních mikroklimatických podmínek
a zmírňování vlivu klimatických změn na biodiverzitu. Intenzivní těžba a prosvětlení lesů může
termofilizaci urychlit, a tím přispět k vymizení
chladnomilnějších druhů.
Prvosenka vyšší je charakteristickou jarní rostlinou opadavých lesů vyšších poloh. Přírodní rezervace Okrouhlá, Bílé Karpaty
z Univerzity v Gentu podílelo dalších 35 vědců
z Evropy a USA, včetně dvou pracovníků Botanického ústavu AV ČR. Hlavní otázkou bylo, jaký
je vliv oteplování klimatu na bylinný podrost
opadavých lesů.
Právě rozsáhlý autorský kolektiv umožnil
využít sledování z více než 1400 ploch z opadavých lesů Evropy a Severní Ameriky. Ukázalo se,
Zajímavý výskyt horského druhu kýchavice
Lobelovy v nížinném lese na Žulovsku
Vzhledem k tomu, že zkoumané lesy se nacházely často v chráněných územích dlouhodobě ovlivňovaných člověkem, mnohé se staly v minulosti refugiem pro řadu chráněných a mizejících
druhů. V minulosti totiž bylo běžné takzvané
pařezinové hospodaření, které mělo za následek,
že lesy v hustě osídlených oblastech byly mnohem světlejší, než jsou dnes.
Jaké praktické důsledky vyplývají z našeho
výzkumu? V ochraně přírody se v poslední době
hodně diskutuje, zda chránit určité metody hospodaření, a tím pádem na ně vázanou biodiverzitu, nebo konzervovat stav a nehospodařit. Druhé řešení by se ukazovalo jako výhodnější pro
zachování mikroklimatu příznivého pro chladnomilnější a stínomilnější druhy lesů, a také jako
užitečné pro některé hmyzí druhy. Zlatá střední
cesta bude zřejmě v kombinaci obojího a k zbytkům takových lesů se musí přistupovat případ
od případu.
Zmíněné studie by nevznikly, kdyby neexistovaly přesné doklady z lokalit o druhovém
složení lesů. Ukazuje to na nesmírný význam
dlouhodobých pozorování, která jsou bohužel
v České republice stále ještě málo podporována.
Současný systém grantové podpory výzkumu je
orientován hlavně na krátkodobé projekty. O evidenci a podporu dlouhodobých sledování přírody
se snaží mezinárodní síť The Long Term Ecological
Research Network (LTER), jejíž pobočku máme
i u nás.
Další velmi významný vliv má atmosférický spad
dusíku, který pochází ze spalování fosilních paliv,
z průmyslových hnojiv či jiných zdrojů. Naše další
studie (viz níže) ovšem doložila, že vliv dusíkaté
depozice na biodiverzitu není tak významný
jako typ hospodaření. Zmíněné zapojování lesních porostů v posledních desetiletích vedlo
k zastínění a vymizení řady světlomilných druhů.
Kontakt: RNDr. Petr Petřík, Ph.D. ([email protected]; Oddělení GIS a DPZ)
a Mgr. MgA. Radim Hédl, Ph.D. ([email protected]; Oddělení vegetační ekologie)
Více v: PNAS Early Edition, doi:10.1073/pnas.1311190110 (2013)
a Journal of Ecology 100: 352–365 (2012)
Hvězdnatec zubatý najdeme například
v bučinách karpatské oblasti
4
Dynamika
horských luk
Louky tvoří nedílnou součást horské přírody a do značné míry formují krajinný ráz některých z našich hor, nejvíce Krkonoš. Vznik
těchto luk souvisel s kolonizací, kdy osadníci
postupně mýtili lesy na úbočích a zakládali zde
drobná hospodářství. Díky odlesnění se propojily louky v podhůří s původně bezlesými partiemi ve vrcholových částech hor. Přirozenou
migrací rostlin i činností člověka se na těchto loukách dostaly do kontaktu druhy z obou
oblastí, ke kterým se přidaly druhy z původních
lesů. Vznikla tak společenstva s mimořádnou
druhovou diverzitou, která činí horské louky
cennými a jedinečnými, a to jednak z pohledu
ochrany přírody a krajiny, tak i z hlediska botanického výzkumu.
V minulosti byly horské louky pravidelně
sečeny a přihnojovány a přechodně využívány
i jako pastviny. Od 2. světové války však začalo
obhospodařování nízkoproduktivních luk, mezi
které patří i horské louky, postupně upadat a cenné luční porosty degradovaly. Typickým projevem
degradace je snížení druhové diverzity, převaha
jednoho konkurenčně silného druhu nebo postupná přeměna zpět na les. Louky Krkonošského
národního parku jsou předmětem výzkumu Botanického ústavu od 80. let dvacátého století.
Od inventarizace porostů jsme se přes výzkum
časoprostorové dynamiky na malé škále, studium
koexistence druhů a vlastností vybraných dominant dostali až k výběru vhodných způsobů obhospodařování, které by zajistily zachování jejich
jedinečnosti.
Pro většinu výzkumů používáme trvalé plochy,
z nichž některé jsou pravidelně sledovány téměř
tři desetiletí. To činí datový soubor ojedinělý
i ve světovém měřítku. Díky tomuto souboru je
možné analyzovat procesy formující složení rostlinného společenstva, vztahy mezi jednotlivými
druhy i vlivy faktorů prostředí (jako například klimatu), což je u souborů vzniklých v kratších časových úsecích nemožné. Zjistili jsme například,
že na první pohled stabilní porost s neměnným
počtem druhů je ve skutečnosti velmi dynamický.
Na úrovni několika centimetrů dochází meziročně
k rychlé obměně druhů, která je do značné míry
závislá na faktorech prostředí, jakými jsou počasí
nebo přísun živin. Navrch získává vždy druh,
kterému dané podmínky nejvíce vyhovují. Ačkoli
jsou tyto změny jen velmi malé, stačily by, pokud
by byly dlouhodobě stálé, k výraznému posunu
ve složení porostu. Meziroční změny jsou ale
v každém roce jiné, takže se ve středně až dlouhodobém horizontu vzájemně vyruší a k žádným
zásadním změnám celého porostu nedochází.
Vedle procesů, které podmiňují složení a fungování společenstva jsme se věnovali i biologii
a genetice blízce příbuzných druhů, které se
na loukách vyskytují.
Louka na Braunových boudách v Krkonoších, kde probíhala velká část výzkumu
Ve snaze předejít degradaci a postupnému zániku
cenných horských luk jsme testovali vliv různého
obhospodařování, které by nahradilo původní management a pomohlo obnovit degradované porosty. Zjistili jsme, že kosením lze účinně
potlačit většinu konkurenčně silných dominant
degradačních stádií, ale pro udržení vysoké druhové diverzity je na většině míst nutné alespoň
občasné přihnojování. Vhodným náhradním prostředkem udržování luk je i celosezónní pastva.
Velmi vhodné jsou pro tyto účely ovce. V 90. letech 20. století bylo na velkých plochách zavedeno mulčování, které se jevilo jako relativně levný
a snadný způsob údržby luk. Na základě analýzy
našich výsledků jsme ale zjistili, že mulčování je
vhodné pouze pro krátkodobou údržbu luk a při
dlouhodobé aplikaci vede ke snížení druhové diverzity a degradaci porostů. Naše experimenty
také ukázaly velkou roli lokálních podmínek: obhospodařování, které je vhodné na jednom místě
může mít odlišné a dokonce nepříznivé důsledky
na místech poměrně málo vzdálených; výsledek
se navíc může silně lišit v čase. Pro výběr vhodného náhradního obhospodařování je proto nutné podrobné testování a dlouhodobé sledování
porostů.
Výsledky našeho krkonošského výzkumu jsme
dosud publikovali ve více než padesáti článcích
v odborných mezinárodních časopisech, v rámci projektů bylo vypracováno ke dvěma desítkám doktorských a diplomových prací. Pro širší
veřejnost jsme napsali několik popularizačních
článků. O našem výzkumu se můžete podrobněji
dočíst ve dvou článcích publikovaných ve 4. čísle
časopisu Živa v roce 2013 při příležitosti oslav
50 let existence Krkonošského národního parku.
Louka na Braunových boudách v Krkonoších,
kde probíhala velká část výzkumu
Louka na Braunových boudách v Krkonoších,
kde probíhala velká část výzkumu
Analýza (tzv. rozbírání) odebrané biomasy
Kontakt: RNDr. Hana Skálová, Ph.D. ([email protected]; Oddělení ekologie invazí)
Více v: Oikos 122: 111-121 (2013), Restoration Ecology 18/1: 166-174 (2010)
Zajímavé výsledky výzkumu
5
Trávníky v měnící se krajině
Není trávník jako trávník. I když jsou od sebe
vzdálené třeba pár desítek nebo stovek metrů
a vypadají na první pohled stejně, už na ten druhý
se mohou velmi lišit. Pro upřesnění: nemluvíme
tady o žádném anglickém trávníčku, ale o rostlinných společenstvech svazu Bromion erecti,
která se běžně označují jako suché trávníky. V krajině na pomezí Litoměřicka, Roudnicka a Úštěcka – tedy na úpatí Českého středohoří – se vyskytují takové trávníky zejména na lokalitách
druhů v krajině. Proto se tým z Oddělení populační ekologie BÚ AV ČR snaží zjistit, proč se
druhová bohatost a druhové složení na jednotlivých lokalitách tolik liší, nakolik je přítomnost
či nepřítomnost konkrétních druhů náhodná
a zda se mohou druhově bohaté trávníky vyvinout i na opuštěných polích.
Na jednotlivých lokalitách jsou dominantní odlišné druhy trav nebo bylin. Pravděpodobně je každý druh kompetičně nejsilněj-
Krajina bývalých sudet - opuštěná jsou pole, louky i sakrální stavby. Pohled z Holého vrchu na kostel v Zahořanech, kopec Křemín a panorama Českého středohoří.
Potenciální dominanty svádějí konkurenční boj.
Sklizeň v experimentální zahradě BÚ v Průhonicích.
označovaných jako bílé stráně podle světlé slínovité půdy. Její vysýchavost a nízký obsah živin spolu se suchým a teplým klimatem brání uchycování stromů a keřů a zejména prudší stráně si tak
relativně dlouho udržují bezlesý charakter. Přesto je absence lidského obhospodařování (kosení,
pastvy) znát a trávníky postupně zarůstají. Další
lokality jsou naopak zastavěny solárními elektrárnami nebo je trávník rozorán. Cenná stanoviště
a s nimi i vzácné druhy tak z krajiny postupně
mizí. Pro efektivní ochranu rostlinných druhů
i jejich společenstev je klíčové porozumět faktorům, které určují rozšíření a dynamiku těchto
semen může výrazně ovlivnit složení vzniklého
společenstva, i když je poměrné zastoupení vysévaných druhů konstantní.
V minulosti bylo pro zemědělství typické
opouštění starých polí a zakládání nových, takže
krajina byla mozaikou vývojových stadií od pole
přes úhor až po les. Že v této krajině rostlinné
druhy přežily, musí být mimo jiné výsledkem jejich schopnosti dynamicky osidlovat nově vzniklá
stanoviště. Analýza historických map ukázala,
že na místech mnoha dnešních trávníků byla
v padesátých a někdy ještě i v osmdesátých letech 20. století pole. Současně ale platí, že největší druhová bohatost je na lokalitách s nejdelší
kontinuitou travinného společenstva.
V druhé polovině 20. století však prošla
naše krajina výraznými změnami, zejména šlo
o zcelování pozemků, chemizaci a intenzifikaci zemědělství, upuštění od některých typů obhospodařování. Současné úhory – tedy pole
opuštěná až po těchto výrazných změnách
v zemědělství a krajině vůbec – se tak liší od polí
opuštěných před 30 a více lety svou velikostí,
změněnými podmínkami v důsledku intenzivního
obhospodařování a izolovaností od trávníků, ze
kterých se rostliny mohou šířit. Výsevy rostlin
na opuštěných polích ukázaly, že pravděpodobnost
úspěšného uchycení a vytvoření životaschopné
a plodné populace je silně omezena stávající vegetací. Počet spontánně uchycených druhů tak zřejmě
závisí na rozsahu narušených nebo řidčeji zarostlých
plošek na úhoru, kterých je více např. na prudších
svazích nebo na polích, která nebyla po opuštění
Porost dominantní bělozářky větvité v květu. PP Stráně nad Suchým potokem.
ší v trochu jiných podmínkách prostředí, ve kterých
potom převládne. Stejně tak je ale možné, že převládající druh se na danou lokalitu jednoduše
dostal jako první. Obsadil prostor, vytvořil si
podmínky jemu příznivé (např. půdní) a naopak
pro uchycování konkurenčních druhů často
nepříznivé. Zjistili jsme, že dominantní druh má
velký vliv na to, jakým dalším druhům se podaří
v jeho porostu uchytit a jak bohaté společenstvo vznikne. V současné době probíhá série
terénních a zahradních experimentů, které by
měly ukázat, nakolik je dominance druhů předurčena podmínkami prostředí a nakolik vzniká
náhodnými procesy. Například celkové množství
Kontakt: Ing. Jana Knappová, Ph.D. ([email protected]; Oddělení populační ekologie)
Více v: Land. Ecol. 27/1: 97-108 (2012), Plos ONE 8/6, DOI: 10.1371/journal.pone.0065879 (2013)
oseta travní směskou. Naopak izolovanost pole
má na druhovou bohatost jen nepatrný vliv, což
by mohlo znamenat, že druhy se v krajině relativně dobře šíří.
Úspěšnost, s jakou jednotlivé druhy osidlují
opuštěná pole, příliš nezávisí na jejich specifických
schopnostech šíření nebo stanovištních nárocích.
Opuštěná pole osidlují zejména ty druhy, které
jsou zároveň běžné v suchých trávnících a jsou to
druhy s širokou tolerancí k podmínkám prostředí.
Vzácné a specializované trávníkové druhy, které
snesou jen úzké rozmezí podmínek a jsou méně
kompetičně zdatné, se na polích vyskytují pouze zřídka, a to zejména na okrajích. Dá se proto
předpokládat, že tyto druhy jsou vázané na suché
trávníky a jejich ochrana tedy závisí na vhodném
obhospodařování současných stanovišť.
Zajímavé výsledky výzkumu
6
Za novým rodem do hor – pozvánka od sítiny horské
Myslíte si, že v naší květeně je již všechno objeveno a pěkně zaškatulkováno? Máte dojem, že
informace o středoevropské flóře jsou neměnné a zanesené v učebnicích? Nikoli. I mezi našimi domácími druhy rostlin nacházíme dosud
nepoznané či přehlížené, které by si zasloužily
více naší pozornosti. Tak je tomu i s vysokohorským druhem sítiny. Zástupy turistů putujících
na nejvyšší horu, Sněžku, procházejí bez povšimnutí kolem jedné z největších populací zajímavého druhu rostoucího zde již od doby ledové. Po staletí byl považován za zástupce rodu
sítina. Správné zařazení této rostliny však nedalo některým botanikům spát již dlouhá léta. Až
nyní se na základě komplexního výzkumu, zahrnujícího molekulární analýzy, ukázala tak výrazná
unikátnost této rostliny, že si zasluhuje vyčlenění
do samostatného rodu – sítiny horské s vědecký
názvem Oreojuncus.
V přírodě se můžeme setkat s řadou rostlin,
jež by si běžný člověk, blíže se nezabývající botanikou, mohl na základě povrchní podobnosti chybně zařadit do nějaké skupiny. Jednou takovou
oblíbenou skupinou, zahrnující dokonce různé
čeledi rostlin, jsou „trávy“. Určitě jste se sami
někdy přistihli, že při procházce loukou, lesní
pěšinou, kolem rybníka či řeky, nebo v horách,
jste při pohledu na trs s úzce čárkovitými listy
podlehli dojmu, že všude kolem roste nějaká
„tráva“. Nebyli jste často daleko od pravdy, ale
je dost možné, že jste tak nazvali nějakou ostřici nebo právě sítinu.
Z důvodu, aby nedocházelo k mylnému zařazení rostlin a potenciálním rizikům s tím spojeným, používá se již od dob C. Linného systém
popisující znaky rostlin tak, aby bylo možné odlišit jednotlivé druhy (věda, která tak činí je taxonomie). K těmto morfologickým znakům díky
moderním metodám zahrnujícím analýzy DNA
přibyly znaky molekulární a na jejich základě lze
nejen druhy vzájemně odlišit, ale také určit jejich příbuzenské vazby, tj. fylogenetické vztahy.
Již C. Linné v 18. století identifikoval řadu
znaků, kterými se liší velmi si navzájem podobné
čeledi lipnicovité (Poaceae), šáchorovité (Cyperaceae) a sítinovité (Juncaceae). Uveďme si alespoň
nejdůležitější z nich. Lipnicovité, tedy pravé „trávy“,
mají lodyhu oblou a dutou, s kolénky. Květy mají
redukované okvětí a jsou uspořádané v květenstvích – kláscích. Typické jsou zde morfologicky
a vývojově zajímavé útvary jako plušky, pluchy,
plenky a plevy. Klásky vytváří složené klasy nebo
laty a plodem je obilka, jak ji znáte u našich obilnin.
Šáchorovité naproti tomu mají nejčastěji 3-hrannou lodyhu vyplněnou dření (ale jsou
i výjimky, jak je v přírodě běžné). Květy jsou
v paždí jediného listenu, klásky jsou jednotlivé
nebo v květenstvích a plodem je nažka, která
může být uzavřena v takzvané mošničce. U síti-
novitých mohou být lodyhy oblé nebo ploché, ale
nejsou duté a kolénkaté, obsahují dřeň (možná
jste si někdy u potoka dělali košíčky z jejich lodyh, to bílé uvnitř je dřeň), květy jsou v květenstvích či jednotlivě s jedním nebo dvěma listeny,
plodem je vícesemenná tobolka.
Vraťme se ale k naší nejvyšší hoře. Právě
na Sněžce a blízkém okolí zkušené oko rozhodně nepřehlédne význačného zástupce čeledi
sítinovitých, který byl dosud znám pod názvem
A jak jsme postupovali? Získali jsme DNA
z celosvětově dosud nejrozsáhlejšího souboru
zástupců čeledi sítinovitých, analyzovali jsme
specifické úseky DNA ze všech tří genomů (5 úseků z chloroplastu, mitochondrie i jádra) a pomocí fylogenetických algoritmů sestavili obraz
evoluční příbuznosti studovaných rostlin, tzv.
fylogenetický strom. Tento fylogenetický strom
ukázal oba dva druhy sítiny horské jako bazální. To znamená, že sítina horská patří k nej-
Sítina horská trojklaná na Sněžce
sítina trojklaná (viz obr.), neboť na některých
místech tvoří mezi kosodřevinou téměř souvislý porost. V rodě sítina (Juncus) jsou důležitými
rozpoznávacími znaky typ květenství, morfologie a anatomie listu. Květenství u sítiny horské je
na sítinu poměrně chudé, redukované na 2 - 3 (-4)
květy (viz obr.), které přesahují listenům podobné
listy, jež vyrůstají velmi blízko sebe v horní části
oblé lodyhy. Listy tvoří malý žlábek či jsou ploché
a při pohledu pod lupou můžeme objevit, že jejich
okraj je papilnatěpilovitý. Na bázi lodyhy je 4 - 6
listenům podobných listů, tzv. katafylů. Rostliny
dorůstají 5 – 30 cm výšky. Pokud se vypravíme
do Krkonoš koncem léta, sítiny horské trojklané
již mají tmavě hnědé trojpouzdré tobolky vyčnívající z okvětí. Listy získaly, z počáteční zlatavé, barvu bronzovou, která v té době již zdobí
třetinu rostliny.
Unikátnost sítiny horské již dříve neunikla
pozornosti zkušeným botanikům, avšak jak už to
tak bývá, nebyli následováni a jejich názory nebyly akceptovány širokou botanickou veřejností.
Výsledky rozsáhlé a dlouholeté práce, zabývající
se rozluštěním fylogenetických vazeb v čeledi sítinovitých na našem pracovišti, však přinesly potvrzení správnosti specifického postavení těchto sítin.
Sítina horská trojklaná - zrající tobolky
starším dosud žijícím zástupcům čeledi sítinovitých a netvoří skupinu s ostatními druhy sítin,
protože její genetická informace je velmi unikátní a odlišná. Tento výsledek potvrdila také
analýza morfologických, anatomických i karyologických dat. Jednoduše řečeno, starobylá sítina
horská se konečně „dočkala uznání“ a byla nově
zařazena do zcela nového rodu s tajemným názvem Oreojuncus.
Tak až zase jednou budete šplhat na Sněžku, porozhlédněte se kolem a uvidíte, že hned
u turistické cesty horskou sítinu trojklanou naleznete.
Kontakt: RNDr. Lenka Záveská Drábková, Ph.D. ([email protected]; Taxonomické oddělení)
Více v: Preslia 85/4: 483-503 (2013)
Zajímavé výsledky výzkumu
7
Netýkavka žláznatá na jednom z netypických stanovišť, skalnatém břehu
protože mladé rostliny mohou při příchodu pozdních jarních mrazíků uhynout. Toto riziko zesiluje i skutečnost, že všechna semena klíčí naráz
a prakticky žádné nevydrží v půdě do následující sezóny. Toho lze využít při hubení tohoto invazního druhu – stačí rostliny zničit (posekat nebo vytrhat) před tím, než dozrají semena. Obnova
takového porostu v dalším roce je pak velmi málo pravděpodobná. Hubení netýkavky žláznaté
však nemá smysl na místech, kam se mohou
snadno dostat semena z jiných populací. To platí
především pro břehy řek, které představují jednu
z hlavních linií šíření netýkavky. Nyní se vyskytuje na březích všech našich větších řek a z jejich
koryt se šíří do okolní krajiny. To spolu s výsledky našich pokusů ukazuje, že vlhká místa v blízkosti říčních koryt nejsou upřednostňovaným
biotopem netýkavky žláznaté a její výskyt v blízkosti řek je spíše důsledkem snadného šíření te-
Skryté partnerství rostlin a hub
Kořeny slouží rostlinám k příjmu živin a vody
- to se učí už děti na základní škole. Že se však
převážná většina rostlin jen na kořeny nespoléhá,
je známé méně. Není divu - pozorování symbiotických hub, které prorůstají nebo obalují kořeny rostlin a vysílají do půdy tenká vlákna, vyžaduje přinejmenším mikroskop a speciální barvení.
Soužití rostlin s mikroskopickými houbami
se nazývá mykorhizní symbióza či jednoduše
mykorhiza. Vědci si hub v kořenech rostlin všímali již od poloviny 19. století, ale trvalo jim dalších
nejméně 100 let, než začali tušit rozsah tohoto
fenoménu a jeho význam pro růst rostlin. Dnes
víme, že symbiózu s kořeny tvoří mnoho různých
skupin hub a rozmanitý je i způsob, jakým si houby kořeny podmaňují. Podle toho rozlišujeme
Proč se netýkavka žláznatá u nás
tak úspěšně šíří
Netýkavka žláznatá (Impatiens glandulifera) je
jednou z nejznámějších zavlečených invazních
rostlin na našem území. Díky svému masivnímu
šíření byla zařazena mezi nejobávanější invazní
rostliny Evropy v databázi DAISIE, do které Botanický ústav významně přispívá a je jedním
z jejích správců. Na příčiny úspěchu netýkavky žláznaté se zaměřoval jeden z našich projektů, ve kterém jsme tento druh srovnávali
s dalšími dvěma blízce příbuznými druhy vyskytujícími se na našem území, domácí netýkavkou nedůtklivou (Impaties nolitangere) a rovněž
zavlečenou a invazní netýkavkou malokvětou
(Impaties parviflora).
Ekologické nároky všech tří druhů se částečně
překrývají, a proto se často vyskytují společně.
Na vybraných lokalitách jsme zjišťovali, jak je
překryv nároků silný a zda jsou druhy schopné
v rámci téže lokality dlouhodobě růst společně.
Zjistili jsme, že se netýkavka žláznatá častěji vyskytuje na mírně zastíněných stanovištích bez
ohledu na vlhkost půdy, zatímco zbylé dva druhy se s větší pravděpodobností nacházejí na stinnějších místech; netýkavka malokvětá na sušších
a netýkavka nedůtklivá na vlhčích. Netýkavka
žláznatá je ale na těchto místech schopna růst také.
Pokud se vyskytuje společně s oběma příbuznými
druhy, omezuje jejich růst. Podmínky, ve kterých
netýkavka žláznatá roste v přírodě, odpovídají optimálním růstovým podmínkám zjištěným
v pokusu, při němž jsme měnili zastínění a dostupnost vody. Ostatní dva druhy se ale ve svém
růstovém optimu s netýkavkou žláznatou shodují a také lépe rostou při slabším zastínění. Z to-
ho vyplývá, že na místech společného výskytu
s netýkavkou žláznatou mohly být tímto invazním
druhem vytlačeny mimo své růstové optimum.
Příčin, proč netýkavka žláznatá vytlačuje ostatní druhy, je několik. První spočívá v jejím mohutném vzrůstu; tuto výhodu si udržuje během
celého životního cyklu – již od velmi raných
stádií je větší než ostatní druhy netýkavek. Plně
vyvinutá dospělá rostlina je nejvyšší bylinou naší
flóry; v tomto ohledu jí nedokáže konkurovat
žádný z našich domácích druhů. V přítomnosti
sousedních rostlin výrazně protahuje stonky, což
jí umožňuje umístit listy do vyšších pater porostu, kde je lepší dostupnost světla. Současně tak
může zastínit sousedy a omezit tím jejich růst.
Další příčinou úspěchu tohoto druhu je schopnost tolerovat široké rozmezí podmínek prostředí.
I když dává přednost málo zastíněným místům, je
schopná přežívat i v hlubokém stínu v lesním podrostu. Kromě toho je schopná růst jak na velmi
suchých, tak i velmi mokrých místech a dostupnost vody nijak zásadně neovlivňuje její růst ani
produkci semen, kterou výrazně převyšuje další
druhy. Semena klíčí poměrně brzy zjara, často
dříve než semena ostatních druhů, a klíčení je velmi synchronizované. Díky obrovské produkci semen tak často vznikne zapojený porost semenáčů,
tvořících jakýsi baldachýn, pod kterým nejsou
ostatní druhy, zvláště jejich semenáče, schopné
dobře růst. Dospělé rostliny přežívají do pozdního podzimu. Tím, že hynou až s prvními mrazy, drží volný prostor pro semenáče.
Nízká tolerance vůči mrazu může v kombinaci s časným klíčením znamenat značné riziko,
Kontakt: RNDr. Hana Skálová, Ph.D. ([email protected]; Oddělení ekologie invazí)
Více v: PLoS One 85: e62842 (2013), Annals of Botany 110: 1429-1438 (2012)
Netýkavka žláznatá na typickém stanovišti,
na břehu potoka
koucí vodou. Zdá se tedy, že masivní šíření netýkavky žláznaté bude i nadále pokračovat. Jako
první budou s velkou pravděpodobně invadovány
lesní paseky a opuštěné louky. Šíření do dalších
biotopů může být posíleno vznikem populací
specializovaných na různé podmínky prostředí.
Právě diferenciace populací netýkavky žláznaté
je předmětem našeho budoucího výzkumu.
Semenáčky netýkavky
Zajímavé výsledky výzkumu
8
Ektomykorhizní špička kořene smrku ztepilého
několik typů mykorhizy. Byliny většinou tvoří
takzvanou arbuskulární mykorhizu, kdy vlákna hub vrůstají do kořenů a vstupují do úzkého
kontaktu s kořenovými buňkami. Převážná většina našich stromů naopak tvoří ektomykorhizu,
kde houbová vlákna splétají kompaktní pouzdra
kolem tenkých kořínků. Svůj zvláštní typ mykorhizy mají například vřesovcovité rostliny nebo
orchideje. V přírodě je prakticky nemožné najít
rostlinu bez mykorhizy.
Všem typům mykorhizy je společná čilá
výměna látek mezi oběma partnery, která je také
tím hlavním důvodem, proč se rostlina a houba do tak těsného vztahu vstupují. Vlákna hub
dodávají rostlině z půdy minerální látky a rostlina
je na oplátku zásobí jednoduchými cukry, které
vyrábí v procesu fotosyntézy. Tento výměnný
obchod je oboustranně výhodný - vlákna hub
jsou totiž mnohem účinnějšími nástroji pro příjem minerálních látek z půdy než kořeny rostlin, a naopak organické látky od rostliny jsou pro
houbu levným zdrojem energie. Některé houby
dokonce ztratily schopnost získávat organické
látky jinou cestou, a jsou tak na svých rostlinných hostitelích zcela závislé.
Zmíněná oboustranná výhodnost znamená,
že by se oběma partnerům, rostlině i houbě,
ve spolupráci mělo dařit lépe, než by se jim dařilo samostatně. To je sice v zásadě pravda, ale skutečnost je, jako vždy, mnohem složitější. Konkrétní prospěch symbiózy pro jednoho či druhého
partnera závisí na množství zdrojů, to znamená
minerálních živin v půdě a cukrů, které je rostlina schopná předat houbě. Navíc se v přírodních podmínkách, například na obyčejné louce,
na spolupráci vždy podílí mnoho druhů rostlin
i hub. Spíše než o jednoduchou dvoustrannou
výměnu jde tak o složité předivo vztahů, kde
každá rostlina nejen spolupracuje se svými houbami, ale zároveň se prostřednictvím hub snaží
získat výhodu nad ostatními rostlinami. A tyto
vztahy mají dopady i na přírodu, jak ji kolem sebe
vnímáme. Množství a rozmanitost hub v půdě
například spoluurčuje, jak rychle a jakými rostlinami zaroste paseka v lese. Mykorhizní symbióza však není jen výsadou planě rostoucích rostlin - naopak, tvoří jí i většina plodin a lesnicky
významných dřevin. V určitých podmínkách
může proto být prospěšné houby do půdy dodávat - třeba při výsadbách dřevin na stanoviště
s nepříznivými podmínkami, jaké panují na hromadách hlušiny po těžbě uhlí.
Není proto divu, že je mykorhizní symbióza
předmětem vědeckého výzkumu. Ten se zaměřuje jak na detailní poznání vztahu mezi partnery
a principy jeho fungování, ale také na praktické
stránky tohoto fenoménu, například možnosti
využití mykorhizy pro podpoření růstu rostlin
a omezení spotřeby umělých hnojiv. V Botanickém
ústavu AV ČR se jí věnuje celé Oddělení mykorhizních symbióz. Udržujeme rozsáhlou sbírku
mykorhizních hub a v pokusech sledujeme vliv
mykorhizy na růst rostlin v různých podmínkách.
Na pokusných plochách umístěných po celé republice dále studujeme množství a rozmanitost
mykorhizních hub v kořenech rostlin i v půdě.
Soustředíme se zejména na místa negativně ovlivněná lidskou činností, jako například hnědouhelné výsypky, ale třeba i porosty cizorodé borovice
vejmutovky v Národním parku České Švýcarsko.
Domníváme se totiž, že právě tam, kde je narušená
Modře nabarvené struktury arbuskulárně
mykorhizní houby v kořeni hvězdnice chlumní
přirozená rovnováha, nabývají na významu skryté
mechanismy fungování přírody, ke kterým patří
právě mykorhiza. Ty mohou napomoci obnovení
rovnováhy, nebo naopak, pokud jsou lidskou činností rovněž těžce narušeny, přirozený proces
obnovy zpomalit. Poznání složitých přírodních
mechanismů je tak základním předpokladem
pro jejich využití ve prospěch člověka.
Příčný řez ektomykorhizním kořenem vrby,
na jehož obvodu je zvláště patrný několikavrstevný hyfový plášť tvořený symbiotickou houbou, ze kterého vyrůstá do okolí
mimokořenové mycelium.
Kontakt: Mgr. Martina Janoušková, Ph.D. ([email protected]; Oddělení mykorhizních symbióz)
Více v: Fungal Ecology 6: 281-292 (2013), Applied and Environmental Microbiology 79: 6507-6515 (2013)
Zajímavé výsledky výzkumu
9
Na jejich základě jsme zjistili, že vejmutovka má
potenciál zvyšovat své zastoupení na celém gradientu, i když v různých prostředích je pro populační růst důležité jiné růstové stádium.
Semenáčky vejmutovky vyrostlé ze zásobárny semen
Případ Vejmutovka:
Invaze borovice vejmutovky
(Pinus strobus L.) do lesů
pískovcových skalních měst
Severoamerická borovice vejmutovka (Pinus strobus L.) byla do Evropy introdukována koncem
18. století a v průběhu století devatenáctého.
V Evropě dobře roste v oblastech pískovcových
skalních měst a na písčitých půdách v okolí řek,
kde spontánně zmlazuje v širokém okolí svých
mateřských porostů. Do lesních porostů byla
zaváděna, aby zlepšila produkci dřeva, druhové
složení druhově chudých lesů a tím i ochranu
před škůdci, kteří často napadali monokultury
nebo aby pomohla rychle obnovit lesy soustavně
ovlivňované těžbou. V lesích, kde je hojně zastoupena a kde hojně zmlazuje, vytváří husté podrosty s hojným opadem jehličí. Díky tomu z lesa
mizí podrostové druhy, především borůvky a brusinky, a jen těžko zmlazují domácí druhy stromů,
například borovice lesní. Protože většina oblastí
pískovcových skalních měst jsou chráněné krajinné oblasti nebo národní parky, stala se vejmutovka velkým ochranářským problémem.
V Botanickém ústavu probíhal ve spolupráci
s CHKO Labské pískovce a Národním parkem České
Švýcarsko výzkum, který se zaměřil na studium tohoto nepůvodního a invazního druhu. Abychom
mohli pochopit chování vejmutovky a navrhnout správná managementová opatření, chtěli
jsme v našem výzkumu odpovědět na následující otázky.
Jak daleko se může vejmutovka šířit od mateřských porostů?
Vejmutovkové semenáčky jsme nalezli až do 750 m
od mateřských porostů. V této vzdálenosti jich
lze nalézt už jen malé množství, nicméně právě
tyto vzdálené semenáčky mají význam pro to, zda
se vejmutovka stane invazním druhem. Většinu
semenáčků nalezneme v bezprostřední blízkosti
mateřských stromů, kde vejmutovka vytváří hustý podrost. Ten silně potlačuje podrostovou vegetaci a zmlazování lesa. Vejmutovka se zde stává
nepřítelem vegetace typické pro pískovcová skalní
města: reliktní a rojovníkové bory a keříčková
společenstva na okrajích skal. Vztah mezi hustotou semenáčků a vzdáleností od zdroje jsme
popsali negativně exponenciální křivkou, kterou jsme využili pro modelování potenciálního
šíření vejmutovky od jednotlivých zdrojových
Kontakt: RNDr. Věroslava Hadincová, CSc. ([email protected]; Oddělení populační ekologie)
Více v: Sandstone landscapes (2007), PlosOne 8(7): e68514. doi:10.1371/journal.pone.0068514 (2013),
PLoS ONE 8(2): e56953. doi:10.1371/journal.pone.0056953 (2013)
http://ziva.avcr.cz/2008-3/sireni-borovice-vejmutovky-v-lesich-ceske-republiky.html
Jaká je genetická variabilita porostů v původním a v novém areálu?
Shodná velká genetická variabilita jak v malém
areálu ČR, tak v mnohonásobně větším domovském areálu v Severní Americe ukazuje, že při introdukci do nového areálu nedošlo k ochuzení genetické variability, které by mohlo omezit schopnost druhu růst v širokém rozsahu podmínek
prostředí. Vysoká variabilita jednotlivých populací a nezjištěná genetická struktura v prostorovém uspořádání populací v původním areálu
nám také ukázala, že vejmutovka nepotřebovala
k tomu, aby v Evropě mohla vytvořit dostatečně
variabilní životaschopné populace, být opakovaně introdukována z různých oblastí (jak se obvykle předpokládá v případě invazních druhů),
ale že stačilo dostatečné množství semenného
materiálu z jedné nebo z několika málo variabilních populací.
A co z toho vyplývá?
Vejmutovka je druh, který u nás našel vyhovující
prostředí, ve kterém se dobře zabydlel a stále má
potenciál svoji početnost zvyšovat. Přičteme-li
k tomu, že se do Evropy dostal geneticky velmi
variabilní materiál, díky němuž druh netrpí inbreedingem (tj. příbuzenským křížením, které by
mohlo snížit životaschopnost populace), má vejmutovka velkou šanci stát se součástí ekosystémů
pískovcových skalních měst a značně ovlivnit jejich
charakter. Proto je třeba v ochranářsky cenných
územích zacílit management na její omezování.
Na výzkumu se podíleli pracovníci 4 oddělení Botanického ústavu: Oddělení populační
ekologie, geografických informačních systémů
a dálkového průzkumu země, genetické ekologie, a mykorhizních symbióz spolu se studenty
pražské Univerzity Karlovy.
Některé naše poznatky lze také nalézt
na stránkách časopisu Živa (viz kontakt).
Vejmutovkový les nad Pavliným údolím v Labských pískovcích
Netušená evoluční síla rodičů
Jaké má vejmutovka vlastnosti důležité pro
přirozenou regeneraci a šíření do okolí?
V našich podmínkách vejmutovka rychle roste, vytváří mohutné koruny a může plodit již od 15 let,
hojně produkuje semena od 30 let. Semenné roky
jsou časté, po 2 - 4 letech. Semena, která jsou
opatřena křídlem, vypadávají na podzim ze šišek,
které jsou ještě uchyceny na stromech a větry je
proto mohou odnášet daleko do okolí. Semeny
se živí ptáci a drobní hlodavci, kteří si je ukládají do zimních zásobáren. Nespotřebovaná semena jsou v zásobárně chráněna před vysycháním
a na jaře dobře klíčí a rostou.
Kde vejmutovka dobře zmlazuje? Mají vejmutovkové populace potenciál dále růst?
Ne ve všech lesních typech vejmutovka dobře
zmlazuje. Zjistili jsme, že se jí nejlépe daří
na stanovištích chudých kyselých borů a chudých
kyselých bučin, zatímco nejméně se s ní setkáme na stanovištích eutrofních smíšených lesů
a bučin a na stanovištích podmáčených kyselých
smrčin a bučin. Na základě stanovištních preferencí jsme pro celé území NPČŠ vytvořili mapu
porostů s různou vhodností pro uchycení vejmutovky. Růst populací vejmutovky jsme sledovali podél výškového gradientu prostředí prostřednictvím maticových růstových modelů.
Zajímavé výsledky výzkumu
10
Sledování úlohy u epigenetické variability
v huseníčku
Nálety vejmutovky v podrostu borovice lesní
v Labských pískovcích
porostů přes celé území NPČŠ. Na základě toho jsme vytvořili mapu zón, kde můžeme předpokládat různou hustotu náletů. Kombinací zón
s různou hustotou náletů a s různou vhodností
pro uchycení vejmutovek pak lze ukázat, která
území jsou nejvíce ohrožena a kam je třeba zacílit
managementová opatření.
Na základě překryvu mapových vrstev vhodnosti stanoviště a předpokládané hustoty náletů
jsme ukázali, že bez opatření, zacílených na potlačování vejmutovky, která zavedla správa Národního parku NPČŠ, by v současnosti zůstalo vejmutovkou neobsazeno jen 10% území NP.
Za zakladatele moderní genetiky můžeme považovat Johanna Gregora Mendela, který si všiml,
že při křížení různobarevných variant hrachu se
dá spočítat procentuální zastoupení jednotlivých
barevných verzí v potomstvu. Tato pozorování
formuloval ve třech zákonech dědičnosti. Muselo však uběhnout téměř sto let, než James Watson a Francis Crick na začátku padesátých let
minulého století objevili strukturu DNA a navrhli, jak by se mohla dědičná informace přenášet
z generace na generaci pomocí sledu bází nukleotidů – tedy cytidinu, guaninu, thyminu a adeninu.
Na základě mnoha následujících výzkumů
se však ukazuje, že fenotyp, tedy to jak organismy vypadají i jak se chovají, není pouze výsledkem spolupůsobení genotypu (souboru genů
organismu) a aktuálního prostředí, ale že také
může odrážet zkušenosti předešlých generací. Jak
se ovšem mohou tyto zkušenosti nabyté předky
přenášet na potomky?
Existují totiž i další mechanismy umožňující
negenetickou dědičnost jako je např. epigenetika. Epigenetiku můžeme charakterizovat jako
systém, který ovlivňuje, jaký gen se bude používat a který zůstane uložen bez účinku. Tedy velmi zjednodušeně řečeno, rodič pomocí epigenetiky naprogramuje svého potomka a určí mu,
které geny má použít a které má nechat v klidu
stranou. Hovoříme tady o mezigenerační fenotypové plasticitě. Na rozdíl od změny sledu bází
nukleotidů, epigenetika umožňuje daleko flexibilnější změnu fenotypu mezi generacemi, která
může pravděpodobně odrážet potřeby aktuálního prostředí. Potomek může být tedy daleko lépe připraven na konkrétní podmínky díky
předešlé zkušenosti svých rodičů.
Jeden z výzkumů v tomto směru probíhá
také v Botanickém ústavu. Ve spolupráci s Univerzitou v Bernu ve Švýcarsku jsme v sérii experimentů na jitroceli a huseníčku demonstrovali, že
Experimentální populace huseníčku o různé epigenetické diverzitě
Zajímavé výsledky výzkumu
11
prostředí rodičů může nemalou měrou ovlivnit
chování potomků, především jejich růst, fotosyntézu či reakci na změnu hladiny živin v půdě
a silné narušení prostředí. Naše studie odhalují, že geneticky totožní jedinci se mohou lišit až
o 50% ve svém vzhledu. Tento rozdíl je dán tím,
že rodiče zažívali odlišné „slasti a strasti“. Tato celkem dramatická odlišnost nevyžadovala
změnu jediného genu. Dále jsme demonstrovali, že geneticky totožní jedinci se mohou značně
lišit v odolnosti vůči škůdcům právě díky odlišné
epigenetické informaci zděděné po rodičích. Zjistili jsme také, že epigenetická variabilita mezi geneticky totožnými jedinci neovlivňuje pouze jedince samotné, nýbrž i fungování celých ekosystémů, zejména pak jejich odolnost vůči invazím
či patogenům.
I náš výzkum přispěl k tomu, že je na čase
poupravit učebnice biologie a naše chápání
dědičnosti jako něčeho vepsaného pouze do sledu
bází DNA. Důsledky mezigenerační fenotypové
plasticity mohou být značné a mohou ovlivňovat nejen ekologii, ale velmi pravděpodobně také
evoluční trajektorii organismů. Můžeme spekulovat, zda organismy opravdu musejí pasivně
čekat na evolučně výhodné mutace, které jim
zajistí dočasnou výhodu. Naopak, mechanismy
jako epigenetika přímo nabádají k úvahám, zda
některé organismy nemají možnost „postavit se
evoluci čelem“.
Huseníček Thalův
Oddělení experimentální fykologie a ekotoxikologie v Brně je jedním z oddělení Botanického
ústavu AV ČR, v. v. i. se sídlem v Průhonicích. Je
rozčleněno na následující sekce: ekotoxikologická, technologická, analytická a sekce popularizace a ekologické výchovy.
Jitrocel kopinatý a jitrocel prostřední v zahradní
kultivaci
Epigeneticky i geneticky totožní jedinci
huseníčku
Kontakt: RNDr. Vít Latzel, Ph.D. ([email protected]; Oddělení populační ekologie)
Více v: Nature Communications, 4: 2875, doi: 10.1038/ncomms3875 (2013)
Oikos, doi: 10.1111/j.1600-0706.2013.00537.x (2013)
Představujeme naše oddělení
12
Činnost oddělení experimentální fykologie a ekotoxikologie je zaměřena na výzkum a vývoj technologií, které směřují k včasné detekci cyanobakterií neboli sinic a cyanotoxinů (toxických látek,
které sinice produkují), možnosti omezení masového rozvoje vodního květu sinic. Zabývá se i výzkumem technologií vedoucích k dočištění odtoků
odpadních vod pomocí řas. Dále zkoumá účinky
toxinů sinic na ostatní organismy, které jsou sledovány pomocí ekotoxikologických biotestů
a tkáňových kultur pro hodnocení účinků chemických látek. Jsou zde studovány také nádorově
promoční účinky a mechanismy účinku cyanotoxinů a dalších významných environmentálních
kontaminantů, jako jsou estrogenní látky a farmaka. Pro odstranění těchto látek znečišťujících
životní prostředí jsou zkoumány nanotechnologie, nanomateriály a biotechnologické postupy.
mouc – Regionální centrum pokročilých technologií a materiálů RCPTM), ale i v zahraničí
(např. Michigan State University, Department of
Pediatrics and Human Development, University
of Michigan, Department of Biologic & Materials
Sciences, University of Hyogo, Dept. of Materials
Science and Chemistry, Humboldtova univerzita v Berlíně, Technická univerzita v Drážďanech,
Univerzita v Gentu).
Pracoviště se podílí na popularizaci témat pro
širokou veřejnost v rámci Týdne vědy a techniky,
Dne Země, Brněnských dnů pro zdraví. Pracovníci oddělení jsou otevření i konzultacím s veřejností, což je hojně využíváno.
Oddělení je zapojeno i do řady projektů, především:
(projekt v programu LH – KONTAKT II – 20122014; hlavní řešitel Oddělení experimentální
fykologie a ekotoxikologie BÚ AV ČR, spoluřešitel Dpt. of Pediatrics and Human Development,
Michigan State University, East Lansing, MI, USA);
SoMoPro 2SGA2858 – Nový přístup pro monitorování, hodnocení toxicity a hodnocení rizik
sinicových toxinů – použití pasivních vzorkovačů (2011-2013);
TAČR TA01010356 – NANAPL10 – Vhodné materiály pro nanotechnologické aplikace při čištění
a úpravě vod a vzduchu – (2011-2014; hlavní
řešitel ASIO s. r. o., Brno-Slatina; spoluřešitelé
Centrum organické chemie s. r. o., Rybitví; SPUR
a. s., Zlín; Botanický ústav AV ČR a Mendelova
univerzita v Brně).
MPO FR-TI3/196 – NANORADI – Pokročilé nanotechnologie hygienického a toxikologického zabezpečení odtoků z ČOV – (2011-2014; hlavní
řešitel ASIO, s. r. o., Brno-Slatina; spoluřešitelé
Botanický ústav AV ČR , v. v. i.; RAWAT Consulting s r. o. a Univerzita Palackého v Olomouci);
Využíváme nejmodernější analytické metody,
např. tandemovou hmotnostní spektrometrii
spojenou s kapalinovou chromatografií (LCMS/
M) a průtokovou cytometrii.
MPO FR-TI3/778 – BIOSTREAM – Čištění odpadních vod v integrovaném biotechnologickém
systému (2011-2014; hlavní řešitel DEKONTA a. s.,
Praha; spoluřešitelé Ústav experimentální botaniky AV ČR; Botanický ústav AV ČR a VÚT Brno);
Oddělení spolupracuje s vysokými školami nejen u nás (např. PřF MU – Centrum pro výzkum
toxických látek v prostředí RECETOX, UP Olo-
MŠMT LH12034 – CHEMOPREV – Nový in
vitro přístup pro identifikaci chemopreventivních účinků a mechanismů fytochemikálií
Představujeme naše oddělení
Oddělení experimentální fykologie a ekotoxikologie
Botanický ústav AVČR, v. v. i.
Přístroj na tandemovou hmotnostní spektrometrii spojenou s kapalinovou chromatografií
Lidická 25/27, 602 00 Brno
URL: http://ibot.cas.cz
Tel.: 530506741-8
Fax: 541126231
e-mail: [email protected], [email protected]
Cyanobakterie neboli sinice produkující toxické látky tzv. cyanotoxiny
Tajemný mikrokosmos
13
fascinující pohledy do mikrosvěta hub
Environmentální skenovací elektronová
mikroskopie (ESEM) představuje jednu z nejvyužívanějších specializovaných mikroskopických
metod, které v Optické laboratoři Botanického
ústavu doplňují rutinní pozorování na světelných
mikroskopech. Mimořádnost ESEM oproti klasické elektronové mikroskopii spočívá především
ve schopnosti udržet chemicky a fyzikálně neupravený, vlhký a křehký biologický vzorek ve vakuu
dostatečně dlouho v pseudorovnovážném stavu,
kdy jej lze snímat elektronovým svazkem bez viditelných změn na snímaném povrchu. Dosahuje se
toho především chlazením vzorku a vytvořením
atmosféry vodních par okolo něj. Oproti světel-
Neznámá vřeckovýtrusá houba, původem
ze šumavských sběrů ve společenstvech korovitých lišejníků, se ocitla v komoře našeho elektronového mikroskopu v polovině letošního roku
(2013). Tento doposud nepopsaný druh, osidlující kůru odumřelých smrků „mrtvých“ klimaxových smrčin česko-rakousko-německého pomezí,
bude pravděpodobně náležet i do nového rodu.
Objevený druh patří do skupiny dříve označované jako hyfomycety, k nimž se řadí i hospodářsky významné houby, jako např. zástupci rodů Penicillium, Aspergillus či Fusarium. Jedná se o nepohlavní stádia zcela nepříbuzných
druhů vřeckovýtrusých hub, známá tvořením
Volný shluk staurokonidií; ESEM
fách (tj. na houbových vláknech) na myceliu neboli podhoubí. Řada z nich se vyskytuje v lese
a jsou důležitými a dá se říci nezbytnými účastníky při rozkladných procesech dřevní hmoty.
Objevená houba tvoří mnohobuněčné, dichotomicky (tj. vidličnatě) větvené konidie, které
by bylo možné podle celkového hvězdicovitého
tvaru nazývat jako tzv. staurokonidie. Na snímcích jsou v pozadí vidět i méně zřetelné hyfy, ze
kterých tyto útvary vyrůstají a které porůstají
substrát, tj. smrkovou kůru a stélku lišejníků.
ESEM byla potřebná k zachycení povrchových struktur na konidiích zkoumaného vzorku,
k případné interpretaci pro taxonomii a ekologii.
Je jen relativně malý počet zástupců těchto hub
s tak výraznými strukturami na povrchu a dá se
předpokládat i jejich jistý ekologický význam.
Využití ESEM mělo ale ještě jeden přínos:
vzácný, v elektronovém mikroskopu neznehodnocený vzorek mohl být díky nedestruktivnosti této metody po nasnímání opět uschován
k dalšímu zkoumání.
Co všechno nám mohou říci...?
14
Co všechno nám mohou říci enzymy?
Každý z nás asi ví, co takové enzymy jsou nebo alespoň, že nějaké jsou. Užíváme enzymové
preparáty, abychom byli zdravější či lépe strávili,
co nadměrně zkonzumujeme. Víme, že bez nich
bychom nemohli žít, protože jsou součástí každé
živé buňky. A nejen to. Ony nám jsou schopny
sdělit také informace o každém jedinci, o tom
zda se shoduje s jiným či nikoliv. Samozřejmě,
že všechny informace o daném organismu jsou
zakódovány v DNA, ale ta má zase vliv na skladbu enzymů, které v organismu fungují. Enzymům
katalyzujícím stejný typ reakce, ale lišícím se
svou strukturou říkáme isoenzymy (isozymy).
Jejich rozdíly jsou totiž dány rozdíly ve struktuře
DNA. Tohoto zjištění využili už před mnoha lety
vědci k tomu, aby se naučili rozeznávat podobné jedince tam, kde už jim na to nestačily morfologické znaky. A to je u rostlin zvlášť důležité,
jelikož jejich vzhled je značně ovlivněn vnějším
prostředím a klimatickými podmínkami. Proto
byla v Botanickém ústavu založena Laboratoř
isozymových analýz, která botanikům pomáhá
při získávání potřebných informací o jejich zkoumaných rostlinách.
A jak tedy na ně, když je nemůžeme vidět?
K tomu využíváme metodu zvanou elektroforéza. Zvolíme si nějaký nosič (matrici), v našem
případě je to polyakrylamidový gel. Naneseme
na něj směs proteinů včetně všech enzymů, které
jsme získali např. z listů, a vložíme ho do vodivého roztoku. Potom do něj pustíme elektrický
proud s elektrodami na opačných stranách a necháme všechny tyto nabité molekuly putovat gelem z jedné strany na druhou. Ony se pěkně podle své velikosti a svého náboje na gelu rozdělí.
Jenže enzymy nejsou barevné, takže je pořád
nevidíme. A k tomu využíváme jejich schopnosti katalyzovat určitou reakci. Namícháme jim
tedy správný koktejl ze všech potřebných složek
a gel do něj ponoříme. Pak už jenom čekáme, až
se vybarví ve formě barevných proužků, podobně jako když se dříve vyvolávaly fotografie. I tyto
reakce probíhají většinou ve tmě. Nakonec gel už
jen pořádně opláchneme, usušíme a schováme
si ho jako fyzický doklad naší práce.
Tak, a co teď s nimi? Na co vlastně jsou?
Na gelu máme barevné proužky (většinou
modré, červené nebo hnědé) podle druhu enzymu (každý se totiž barví zvlášť a má svůj gel),
které jsou různě daleko od sebe. Na každý gel
se vejde 20 až 28 vzorků, takže je můžeme porovnávat mezi sebou. Pokud se jedinci shodují
na všech gelech, můžeme o nich tvrdit, že jsou
shodní a tvoří stejný klon. Z toho vycházíme, když
chceme například zjistit, zda se rostliny množí
vegetativně (např. oddenky) nebo generativně
(pomocí semen). Využití této metody je mnohem širší, ale to by bylo na dlouhé vyprávění.
Někdo by se mohl zeptat, proč vlastně
používáme isoenzymy a ne rovnou DNA. Na to
je jednoduchá odpověď. Tato metoda je mnohem levnější než analýzy DNA a lze s její pomocí zpracovat poměrně rychle hodně vzorků.
Kromě toho k ní nejsou potřeba drahé přístroje a slouží tedy k získávání prvotních informací
o rostlinných druzích na genetické úrovni.
Shluky hvězdicovitých konidií vyrůstající na houbových vláknech neznámého druhu vřeckovýtrusé
houby; snímek byl pořízen skenovacím elektronovým mikroskopem FEI Quanta 200 metodou ESEM.
né mikroskopii pak tato metoda nabízí tradiční
výhody zobrazení elektrony: detailní, plastické
a kontrastní vykreslení povrchů, mimořádnou
hloubku ostrosti a vysoké rozlišení.
mikroskopických až pouhým okem viditelných
kolonií, mnohdy barevně velmi nápadných, lidově
nazývaných plísně.
Množí se nepohlavními sporami, tzv.
konidiemi, tvořenými na specializovaných hy-
Kontakty:
Mgr. Jiří Machač ([email protected]; Optická laboratoř),
RNDr. Zdeněk Palice, Ph.D. ([email protected]; Taxonomické oddělení),
Mgr. Ondřej Koukol, Ph.D. ([email protected]; Katedra botaniky Přírodovědecké fakulty UK).
Jednotlivé konidie (vpravo) a hyfy houby
porůstající povrch korovitého lišejníku; ESEM.
Pozn.: Na tomto obrázku je možno dokonce
rozeznat i hyfy lišejníku, které jsou užší a kompaktnější – tvoří vegetativní stélku lišejníku.
Příklady gelů barvených leucin aminopeptidázou a superoxid dismutázou
Práce studentů v isozymové laboratoři
Kontakt:
Ing. Ivana Plačková ([email protected]; Analytická laboratoř a laboratoř isozymových analýz)
Více v: Zprávy Čes. Bot. Společ., Praha, 46, Materiály 25: 43-59 (2011)
Naše genofondová sbírka
15
Historické a staré odrůdy
a jejich konzervace v Průhonické
botanické zahradě
Okrasné rostliny doprovázejí člověka po celou
jeho historii, záznamy o jejich pěstování jsou
známé již ze starověku. Původ těch nejstarších
odrůd zahradních rostlin nám dnes zůstane nejspíše utajen. Nevíme, zda se jedná o náhodné
křížence nalezené v přírodě, vzniklé náhodným
sprášením v zahradě či již cíleným šlechtěním.
Za historické odrůdy považujeme ty, které mají
nejspíše hybridní původ, pěstovaly se v zahradách,
ale ke kterým neexistují literární záznamy o jejich původu a jejichž vznik sahá do středověku
či ještě hlouběji. Staré odrůdy jsou ty, o kterých
víme, že vznikly úmyslným šlechtěním a u nichž
je znám jejich šlechtitel. Historických a starých
odrůd si vážíme ze dvou důvodů. Především
se jedná o nenahraditelné historické doklady,
součást kulturního dědictví, které obohacovaly
životní prostředí sídel našich předků. Ty, které
se zachovaly do dnešní doby, patří k nejodolně-
Kosatec německý ‘Atropurpurea’
jším odrůdám, dobře rostou i tam, kde moderní,
většinou tetraploidní odrůdy zklamou. Historické
odrůdy mají i menší nároky na péči, není třeba je
často přesazovat a dobře kvetou i po delší době
po výsadbě na stanoviště. Jejich květy jsou sice
menší, ale pevnější a méně je poškozuje déšť a vítr.
Tito praprarodiče dnešních odrůd patřily k nejúspěšnějším a nejdéle pěstovaným okrasným
rostlinám. Ještě v padesátých letech byly běžně
rozšířené ve venkovských zahradách. Dnes jsou
však opomíjené a z našich zahrad rychle mizí
pod tlakem moderních odrůd.
Historické okrasné rostliny se pěstovaly
i jako rostliny užitkové, aromatické nebo magické či heraldické. Pěstování a především obchod
s rostlinami pěstovanými pouze pro okrasu, byl
luxus. K nejčastěji pěstovaným rostlinám patřily
kosatce, růže, pivoňky a později i denivky.
Na historické odrůdy se mimo jiné specializuje Průhonická botanická zahrada na Chotobuzi. Mezi českými botanickými zahradami má její
zaměření na získávání a uchovávání historických
a starých odrůd jedinečné postavení.
Průhonická botanická zahrada byla založena v roce 1963 a od jejích prvopočátků se vyvíjely paralelně dva směry činnosti. Jednak zde
probíhaly introdukce dřevin sloužící pro obohacení Průhonického parku, který byl v té době
její součástí. Druhým směrem bylo soustředění
a studium vybraných kolekcí okrasných kulturních
rostlin. Zahrada se specializovala pouze na několik málo rodů, které mají dlouholetou historii
pěstování a šlechtění. Cílem bylo soustředit jak
původní botanické druhy, ukázat jejich variabilitu včetně zajímavých odchylek, tak i historické
odrůdy a ukázky jednotlivých etap šlechtění
starých a moderních odrůd. Průhonická botanická zahrada se tak stala významným centrem in
garden záchovy genofondu okrasných rostlin.
Nejpočetnější a nejlépe zpracovanou naší
sbírkou jsou kosatce a to především zásluhou
Mgr. Milana Blažka, který se jejich shromažďování,
popisu a šlechtění věnuje od založení zahrady
dodnes. Nejznámějším představitelem historických
kosatců je kosatec německý (Iris germanica),
který se v několika odrůdách pěstoval nejspíše
již ve středověku. Kromě modrých a fialových
je nejznámější bíle kvetoucí kosatec florentský
(I. ´Florentina´). Významné jsou také pěstované
klony kosatce bledého (I. pallida). S oběma druhy se setkáme v zahradách a na návsích na Slovensku, v Maďarsku, Rumunsku či Francii a Itálii.
Druhou skupinou historických kosatců jsou
hybridní kosatce vzniklé nejspíše zkřížením kosatce bledého (I. pallida) a kosatce pestrého
(I. variegata). Mnohé tyto zahradní rostliny ze
zahrad zplaňovaly a u některých populací kosatců
dnes dokonce není jisté, zda se jedná o původní přírodní hybridy nebo kulturní odrůdy. Řada
historických odrůd z této skupiny byla dokonce
popsána jako samostatné botanické druhy. V zahradách se prokazatelně pěstují již od středověku, ještě v období První republiky byly časté
Kontakty: RNDr. Pavel Sekerka ([email protected]; Oddělení genofondových sbírek)
Ing. Zuzana Caspers ([email protected]; Oddělení genofondových sbírek)
Mgr. Milan Blažek
Významné projekty
16
Květena České republiky
Kosatec bezový
na venkovských zahrádkách. Nyní jsou vzácnější,
ale v některých oblastech je stále můžeme vidět
ve vesnických i městských výsadbách. Často je potkáme kolem zaniklých sídel, či na hradních zříceninách. Z nich jsou nejznámější kosatec bezový
(I. x sambucina), často se pěstoval i kosatec červenofialový (I. x squalens) a kosatec bledožlutý
(I. x flavescens), který patřil a dosud patří k nejčastěji pěstovaným drobnokvětým žlutým kosatcům.
Historické odrůdy společně s významnými
odrůdami světového a českého šlechtění se staly
součástí Národního programu konzervace a využívání genetických zdrojů rostlin a agrobiodiversity. Každá odrůda či klon zařazený do programu
je v zahradě dlouhodobě sledována a popsána
pomocí klasifikátoru obsahujícího 70 charakteristických znaků.
Druhou největší sbírkou botanické zahrady
jsou růže. Také ona obsahuje historické odrůdy
(Rosa x alba, R. x damascena, R. x centifolia),
staré odrůdy odvozené od stolístek, mechovek
i moderní odrůdy záhonových růží. Menšími
genofondovými sbírkami zahrady jsou pivoňky,
denivky, rostlin, které jsou také v zahradní kultuře více jak 1 000 let a ukázka planých druhů
a odrůd pěnišníků a leknínů. Jejich historie šlechtění je však mnohem kratší, sahá do 19. století.
Kosatec německý ‘Florentina Alba’
Dílo podrobně shrnuje současné poznatky
o cévnatých rostlinách (kapraďorostech, nahosemenných a krytosemenných) na území České republiky. V díle jsou zpracovány především všechny domácí druhy cévnatých rostlin, dále druhy
zdomácnělé, zplanělé a v zemědělství a lesnictví častěji pěstované, pozornost je však věnována i druhům přechodně zavlékaným a méně
často pěstovaným rostlinám okrasným a užitkovým. Jsou uvedeny jejich charakteristiky taxonomické (včetně morfologických popisů, základní synonymiky, exsikátů, zhodnocení variability
a karyologických poměrů) a chorologické (tj.
týkající se areálu výskytu daného druhu), velká
pozornost je věnována i údajům o jejich ekologii
a cenologii (studiu rostlinných společenstev),
dynamice jejich výskytu, charakteristice jejich
celkového rozšíření a jejich praktickému významu
jako zdroji potravin, surovin, léčiv, jako okrasných
rostlin, plevelů apod., stručně jsou zmíněny obsahové látky a případná jedovatost. Velmi užitečné
jsou určovací klíče pro čeledi, rody, druhy i poddruhy. Zvídaví čtenáři také ocení bohaté bibliografie u jednotlivých čeledí a rodů. Text doprovázejí originální kresby většiny druhů (pořízené
převážně podle živého materiálu) zachycující jak
celkový vzhled rostlin, tak detaily, které usnadňují jejich správné určení. Květena ČR je rozvržena
do devíti svazků.
Květena ČR je v české literatuře svým celkovým
pojetím a hloubkou zpracování nejpodrobnější
flórou našeho státního území. Jako jedna ze základních středoevropských flór je důležitým zdrojem
informací i pro botaniky z ostatních zemí. Je určena výzkumným pracovníkům teoretických i aplikovaných oborů botaniky a dalších biologických
odvětví, odborníkům v otázkách životního prostředí a ochrany přírody, odborným pracovníkům
v zemědělské a lesnické praxi, učitelům biologie
na školách všech stupňů i studentům, jakož i ostatním zájemcům o flóru z řad široké veřejnosti. Z devítidílného kompendia vyšlo dosud osm
svazků, které jsou dílem rozsáhlého kolektivu.
Na díle jsou autorsky zapojeni nejlepší fytotaxonomové z České republiky. Dosud se podílelo
na vydaných 8 svazcích (včetně všeobecných
kapitol) celkem 58 autorů. Tzv. kmenoví autoři,
tj. ti, kteří se podíleli alespoň na třech svazcích,
jsou nebo byli pracovníky těchto institucí: Botanický ústav AV ČR, v. v. i., Přírodovědecká fakulta UK Praha, Přírodovědecká fakulta MU Brno,
Národní muzeum Praha, Pedagogická fakulta UJEP Ústí nad Labem, Lesnická a dřevařská
fakulta MZLU Brno, Moravské muzeum Brno,
Severočeské muzeum Liberec a Agronomická
fakulta ČZU Praha.
Koordinujícím pracovištěm od zrodu projektu
po současnou dobu je Botanický ústav AV ČR
Průhonice. Dosud vydaných osm svazků zahrnuje zpracování 181 čeledí, 861 rodů a 2954
číslovaných druhů, přičemž většina druhů je
také originálně zobrazena na 942 celostránkových tabulí. Kompendium vydává ACADEMIA, nakladatelství Akademie věd ČR.
V současné době se pracuje na posledním,
devátém svazku tohoto encyklopedického díla.
Devátý svazek bude obsahovat zbývající čeledě
jednoděložných rostlin, z těch nejvýznamnějších
např. šáchorovité (Cyperaceae) a lipnicovité (Poaceae). Zároveň se připravuje dodatek k dříve
publikovaným svazkům, který bude obsahovat
nově popsané taxony a nová zpracování některých taxonomicky obtížných skupin, doplňky
k významným změnám v rozšíření a k chromozomovým počtům, doplňky k taxonomické literatuře a řadu seznamů a přehledů statisticky
shrnující informace o květeně ČR. Nedílnou
součástí bude rejstřík k všem devíti svazkům.
Kontakt:
RNDr. Jitka Štěpánková, CSc. ([email protected]; Taxonomické oddělení)
Všechny dosud vydané svazky lze zakoupit nebo objednat v knihkupectví nakladatelství
Academia, Václavské náměstí 34, 110 00 Praha 1, či na internetovém portálu
http://www.academiaknihy.cz/.
Významné projekty
17
Kyselá suchá doubrava je běžným typem vegetace ve střední Evropě
Čtvrtý, závěrečný díl monografie
Vegetace České republiky spatří
zakrátko světlo světa
Vědci z Botanického ústavu Akademie věd ČR
se v posledních letech významně podíleli na vytvoření monografického zpracování rostlinných společenstev České republiky. Tento projekt je koordinován prof. Milanem Chytrým
z Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity v Brně a koncem roku 2013 bude završen vydáním v pořadí čtvrtého dílu knižní série, věnovaného vegetaci lesů a křovin.
Výzkum rostlinných společenstev je v Botanickém ústavu intenzivně rozvíjen bezprostředně
od jeho založení na přelomu 50. a 60. let 20. století. Využívá metod tzv. curyšsko-montpelliérské
školy, která má počátek bezmála před sto lety
a pro svou efektivnost se rozšířila po celém světě.
Zemí, která patří v oboru díky dlouhodobé tradici a současnému rozvoji ve statistickém zpracování velkých datových souborů ke světové špičce,
je právě Česká republika.
I úplnému laikovi je zřejmé, že vegetace není
všude stejná. V určitých podmínkách prostředí
rostou některé druhy rostlin častěji pohromadě.
Podle toho mají také různý význam pro člověka – ekonomický, ekologický nebo estetický. Při
popisu jednotlivých rostlinných společenstev se
zohledňuje řada kritérií. Cílem je systematicky
popsat jejich druhové složení, strukturu, dynamiku, přírodní podmínky výskytu, rozšíření
a význam pro člověka.
Uspořádat rostlinná společenstva objektivním způsobem do přehledného systému vy-
žaduje spolupráci mnoha odborníků a jejich
pečlivou koordinaci. Ještě zhruba před deseti lety u nás neexistoval jednotící a moderní systém
třídění vegetace. Naše práce je založena na statistickém zpracování záznamů, tj. fytocenologických snímků, pokrývajících území celé České
republiky. Jsou uloženy v elektronické databázi,
která je jednou z největších svého druhu na světě.
Rostlinná společenstva byla definována pomocí
logických rovnic, což umožňuje automatickou
počítačovou klasifikaci vegetačního pokryvu.
Mezi lety 1999 a 2013 se podařilo vytvořit
moderní systém rostlinných společenstev vyskytujících se na území České republiky. Bylo to
díky postupné podpoře čtyř projektů Grantové
agentury České republiky, které koordinoval
prof. Chytrý. Ten byl jako hlavní řešitel posledního z projektů oceněn v říjnu 2012 Cenou předsedy GA ČR. Partnerskou institucí byl Botanický
ústav AV ČR. Na zpracování spolupracovalo jeho 20 pracovníků. Na uvedených grantech jsme
se spoluřešitelsky podíleli nejprve pod vedením
T. Kučery, poté M. Hájka, dále K. Šumberové a nakonec R. Hédla.
Výsledkem spolupráce je kromě monografického zpracování rostlinných společenstev
ČR, také databáze vegetačních snímků a několik
desítek odborných článků zabývajících se vegetací. Vzniklá klasifikace rostlinných společenstev
slouží i jako odborný podklad pro zjednodušené
klasifikace používané pro mapování v ochraně
Kontakt: Mgr. MgA. Radim Hédl Ph.D. ([email protected]; Oddělení vegetační ekologie)
a RNDr. Petr Petřík, Ph.D. ([email protected]; Oddělení GIS a DPZ)
Všechny dosud vydané svazky lze zakoupit nebo objednat v knihkupectví nakladatelství
Academia, Václavské náměstí 34, 110 00 Praha 1, či na internetovém portálu
http://www.academiaknihy.cz/
přírody. Důležitým výsledkem je Katalog biotopů
České republiky (2001, reedice 2010) představující naši vegetaci ve zhuštěném pojetí biotopů
evropského systému ochrany přírody známého
pod označením Natura 2000.
Samotná čtyřdílná knižní monografie Vegetace České republiky pak vyšla v průběhu šesti
let. Nejde přitom o žádné tenké knížečky, úhrnný rozsah monografie je přes 2400 stran hustě
tištěného textu bohatě doplněného fotografiemi,
mapkami rozšíření a grafy ekologických nároků.
Úvodní díl přehledu popisuje travinnou a keříčkovou vegetaci (2007), druhý díl byl věnován
člověkem podmíněné – ruderální a plevelové
– a skalní a suťové vegetaci (2009). Následoval
třetí díl zabývající se rostlinnými společenstvy
vod a mokřadů (2011) a konečně závěrečné pojednání sumarizuje naše znalosti o členění lesní
vegetace (vychází ke konci roku 2013).
Vegetací České republiky se určitým způsobem završují snahy mnoha odborných botaniků,
kteří se zabývali typologií české vegetace po řadu
desetiletí. Věříme, že dílo přispěje k lepšímu pochopení a ochraně rostlinných společenstev i mimo akademickou obec.
Významné projekty
18
Dlouhodobá dynamika lesů ve střední Evropě:
od odhadů k realistickému modelu
LONGWOOD je pětiletý projekt (2012–2016) financovaný Evropskou výzkumnou radou (ERC –
erc.europa.eu) jako Starting grant. Cílem ERC je
povzbudit rozvoj evropského výzkumu nejvyšší
úrovně a podpořit originální hraniční (interdisciplinární) výzkum.
ní či globální) pomocí modelování založeném
na zobecnění, nikoli tedy na primárních datech
z minulosti. Cílem projektu LONGWOOD je pomocí široké škály primárních pramenů z historie,
historické geografie, paleoekologie, archeologie
a ekologie analyzovat a rekonstruovat dlou-
1) vytvoření geodatabáze obsahující údaje o lesním pokryvu, lesním hospodaření a o výskytu dřevin a bylinných druhů na Moravě během
posledních 7500 let,
Člověkem dlouhodobě ovlivněné lesnaté krajiny. Pohled z Děvína k Mikulovu, Pálava
Horská bučina v Hrubém Jeseníku
LONGWOOD – Long-term woodland dynamics
in Central Europe: from estimations to a realistic model.
Interdisciplinární projekt LONGWOOD propojuje několik vědeckých oborů zabývajících se minulostí životního prostředí. Východiskem projektu
studie je skutečnost, že vegetace střední Evropy
byla ovlivňována člověkem po dobu nejméně osmi tisíciletí, kdy se původní lesy postupně transformovaly do dnešní zemědělské krajiny. V rámci
tohoto procesu nedocházelo ovšem jen k prostému mizení lesů, nýbrž k hluboké změně jejich struktury a druhového složení následkem
různých režimů hospodaření. Podrobnosti tohoto procesu jsou dosud málo známé, a to zejména ze dvou důvodů – kvůli nedostatečné
spolupráci mezi obory zabývajícími se daným
tématem a také kvůli rozdílům v časoprostorovém rozlišení používaném v jednotlivých disciplínách. Existující studie se týkají buď malého
území, nebo pokrývají velké oblasti (kontinentál-
hodobý vývoj (od neolitu po současnost) lesních
porostů, jejich struktury, složení a managementu na území celé Moravy v nejvyšším možném
časoprostorovém rozlišení. Příčiny a souvislosti
pozorovaných zákonitostí budou analyzovány
z hlediska kvalitativních i kvantitativních faktorů, a to jak přírodních, tak i člověkem řízených.
Projekt představí lesní hospodaření jako rovnocennou hnací sílu podílející se na dlouhodobé
dynamice lesa. Měl by tedy posílit změnu paradigmatu v ekologii směrem k chápání lidského
faktoru jako vnitřního, konstitutivního prvku
ekosystémů. Díky propojení pramenů a metod
z přírodních věd a humanitních oborů by měl
vzniknout spolehlivější základ pro lesní management a ochranu lesů ve střední Evropě.
Jednotlivé části projektu řídí čtyři pracovní skupiny (historie/archeologie, paleoekologie,
vegetační ekologie a GIS). Projekt má čtyři fáze:
2) analýza výsledků ve vztahu k faktorům prostředí (jako jsou půdní podmínky, klima nebo
nadmořská výška) a k archeologickým a historickým údajům (jako velikost populace nebo
údaje o osídlení) za účelem stanovení hlavních
faktorů stability a změn,
3) vytvoření časově-prostorového modelu krajiny, který umožní získat představu o stabilitě
a změnách lesní vegetace a o roli člověka v dynamice lesa,
4) srovnání výsledků a modelu se současnými
přístupy v lesnictví a ochraně přírody, a příprava zásad vhodnější ochrany lesa a lesního hospodaření v budoucnosti.
Kontakt: Mgr. Péter Szabó, Ph.D. ([email protected]; Oddělení vegetační ekologie)
a Mgr. MgA. Radim Hédl, Ph.D. ([email protected]; Oddělení vegetační ekologie)
Více informací najdete na www.longwood.cz
Střípky z laboratoří
19
Analytická laboratoř
v Průhonicích
Každý, kdo má zahrádku někdy zjistil, že na jiné
zahradě v okolí rostou ty samé rostliny jinak. Jsou
větší, lépe kvetou, nebo i při řádné péči žloutnou,
jsou zakrslé či nekvetou. Nejen pracovníky Botanického ústavu zajímá základní rozbor půdy,
protože nezřídka nacházíme zástupce původních druhů na stanovištích pro ně netypických, či
se populaci rostlin („zahrádce“) na dlouhodobě
sledovaném stanovišti najednou přestane dařit.
Naše laboratoř se specializuje na analýzy půd,
růstových substrátů (pro pokusy ve skleníku), rostlinné biomasy (celá rostlina, pouze listy, listy se
stonky, kořeny, květy a jejich části), dokonce zvlá-
požadavky na půdní reakci: máme rostliny vápnomilné, tj. vyžadující zásaditou půdní reakci (lomikámen, dryádka) a rostliny, které mají raději
kyselou půdu (rododendrony, azalky).
Další nejžádanější analýzou je stanovení celkového obsahu uhlíku a dusíku. Tento údaj slouží
ke stanovení tzv. poměru C/N, který je důležitý
k posouzení správné funkce půdní mikroflóry.
Velký poměr C/N má například sláma, takže při
jejím dodání do kompostu, nebo půdy je nutné
její mikrobiální rozklad podpořit dodáním dusíku. Pokud bychom dusík nedodali, tak by nám
mikroflóra „vyhladověla“ a sláma by zůstala neroz-
Analytická
laboratoř
v Třeboni
Třeboňský rybník Svět
Laboratoř je orientována na chemické analýzy
vody, základní obsahy živin v půdě a rozbory
rostlinné biomasy. Činnost laboratoře je určena především požadavky pracovníků ústavu, ale
i externích institucí.
Mezi stanovované ukazatele vody patří pH,
rozpuštěný kyslík, alkalinita, vodivost, průhlednost vody, stanovení sušiny, CHSK – chemické
spotřeby kyslíku, BSK – biologické spotřeby kyslíku, huminových látek a chlorofylu. Dále se laboratoř zabývá zpracováním půdních vzorků pro
analýzy (sušení, přesívání, mletí), připravuje suspenze pro stanovení druhu půdy, půdní výluhy,
mineralizace atd. Ve vodách i v půdních výluzích
jsou zjišťovány obsahy iontů (SO4, Cl, N-NO3,
N-NO2, P-PO4, TN, TP, N-NH4 , Na, K, Ca, Mg
metodou kontinuální průtokové spektrofotometrie a iontové chromatografie. Již několik let
zajišťuje laboratoř analýzy celkových škrobů
a fruktanů v rostlinné biomase.
Část kapacity laboratoře je věnována pracím
na vývojových úkolech. Ty jsou zaměřeny zejména na zlepšení analytických postupů, ověření
nových analytických metod či jejich modifikaci
podle požadavků řešitelů grantů.
Způsobilost k provádění analýz prokazuje
laboratoř mezilaboratorními zkouškami formou
okružních rozborů organizovaných střediskem
ASLAB a ÚKZÚZ .
Přístroje na zpracovávání analytických vzorků
dáme analyzovat vzorky hnoje. Botanikovi tyto
analýzy dávají lepší přehled o základních podmínkách pro růst na stanovišti.
Mezi standardně požadované analýzy patří
stanovení půdní reakce, neboli pH. Tato hodnota
se stanovuje pro půdní vzorky, vzorky růstových
substrátů a substrátových směsí, kompostů, případně i hnojiv. Udává, zda je daný vzorek kyselý, neutrální či zásaditý. Každá skupina rostlin má jiné
ložená. Jednotlivě tyto složky vypovídají o živnosti půdy, protože dusík je základní a nejdůležitější
živnou složkou pro rostliny. Naše laboratoř dále
stanovuje obsah fosforu, vápníku, hořčíku, draslíku, sodíku, železa, mědi a dalších prvků důležitých
pro růst rostlin i pro rostliny toxických.
Kontakt: Ing. Veronika Novotná ([email protected]; Analytická laboratoř Průhonice)
Více informací najdete na http://www.ibot.cas.cz/analyticka_laborator_pruhonice
Střípky z laboratoří
20
Laboratoř se specializuje na kvalitu vody v přírodních vodních nádržích formou pravidelného monitoringu z hlediska hodnocení látkových bilancí.
Již 11. rokem monitoruje kvalitu vody v rybníku Svět v Třeboni a pravidelně informuje veřejnost o výskytu vodního květu, který zhoršuje
podmínky pro rekreaci. V rámci sledování této
lokality byla objevena řasa Chrysidalis phaeotaphrena, která je novým druhem pro ČR.
Laboratoř se podílí na analýzách vody
na lokalitách s výskytem bochnatky americké
(Pectinatella magnifica), která se v posledních
letech intenzivně rozšiřuje v pískovnách a rybnících jižních Čech. Bochnatka pro svůj odpudivý
rosolovitý vzhled vzbuzuje velký zájem veřejnosti,
neboť dosahuje hmotnosti až 10 kg (viz obrázek).
Mořské druhy této skupiny (Bryozoa) jsou však
zdrojem zajímavých biologicky aktivních látek
perspektivních pro léčbu rakoviny.
Laboratorní sterilní prostor na klonování
Laboratoř analýzy DNA
Laboratoř analýzy DNA poskytuje servis pro
potřeby výzkumu vědeckým pracovníkům
Botanického ústavu AVČR, zahrnující návrhy projektů, práci v laboratoři, analýzu dat,
interpretaci a podílí se na jejich publikaci.
Dále dává k dispozici laboratoř a základní
technickou podporu pro zkušené vědecké
pracovníky Botanického ústavu.
Molekulárně-genetické metody:
Izolace DNA - DNA se izoluje z rostlin, lišejníků a hub, a to z jejich kořenů, listů, spór
a kultur. Materiál na izolaci může být čerstvý, uchovávaný v silikagelu nebo CTABu
nebo jako herbářová položka. Používají se
různé metody, například Sorbitolová extrakce nebo kity.
Vyhodnocování laboratorních dat
Již 8. rokem p okračuje v monitoringu základních chemických parametrů (hydrochemie) chladících nádrží podle požadavků zadavatele JE Temelín. Poskytovaná
data jsou využívána pro předpověď vývoje oživení
nádrží řasami a odstranění nežádoucích sinic.
PCR - metoda sloužící k amplifikaci (zmnožení) úseků DNA. PCR probíhá v přístrojích termocyklerech, které řídí změny teplot
potřebné k amplifikaci DNA. V naší laboratoři se jedná o úseky jaderné DNA (například
geny, nekódující úseky, mikrosatelity), mitochondriální nebo chloroplastové DNA.
Sekvenace - PCR produkt se poté posílá
do zahraničních firem na sekvenaci, tj. zjištění
pořadí nukleových bazí, na jejichž základě
lze mimo jiné identifikovat druhy a hybridy
a objasnit druhové vztahy (molekulární fylogeneze).
Kontakt:
Hana Strusková ([email protected];
Analytická laboratoř Třeboň)
Přístroje na amplifikaci DNA
Real-time PCR - je PCR reakce pro kvantifikaci DNA monitorovaná v reálném čase,
která probíhá ve speciálním přístroji. Využívá
se značených sond, které se váží na určité
sekvence, a přístroj tak detekuje množství naamplifikované DNA v každém cyklu
na základě intenzity fluorescenčního signálu.
Klonování - úseky DNA se zkopírují a namnoží pomocí systému živých buněk. Cizí
DNA rostlin nebo hub umožňuje vložit
do živých kompetentních buněk E. coli plasmidový vektor. Naše laboratoř má oprávnění
pro práci s geneticky modifikovanými organismy, se kterými manipulujeme pouze
ve sterilních podmínkách ve flow-boxech.
In situ hybridizace - cytogenetická metoda,
která slouží k lokalizaci úseků DNA na chro-
Bochnatka americká
mozómu. Princip FISH metody spočívá
v navázání sondy (krátkého, značeného úseku DNA) na vlákno DNA, které bylo předtím
zdenaturováno. Preparáty se poté pozorují
pod fluorescenčním mikroskopem. Barvení
celých chromozómů (metoda GISH) slouží
například ke zjišťování rodičů hybridů.
Fluorescenčně barvené chromozomy hybridů
trav
Kontakt: Ing. Veronika Bambasová ([email protected]; Laboratoř analýzy DNA)
a prom. biol. Judith Fehrer, Ph.D. ([email protected]; Laboratoř analýzy DNA)
K molekulárně-biologickým metodám a jejich využití v botanice se vrátíme v některém z příštích čísel časopisu.
Otevíráme cestu ze škol k vědě
21
Otevřená věda
v Botanickém ústavu
Pod názvem „Otevřená věda“ se skrývá projekt
Akademie věd zaměřený především na středoškolské studenty. Celý projekt se snaží přiblížit
studentům přírodovědné a technické obory formou jejich vlastního zapojení do vědecké stáže,
na kterou se může přihlásit student střední školy
nebo vysoké školy (bakalářské studium) na témata
z různých vědních oblastí: biologie, chemie, fyzika,
astronomie, matematika, informatika, geologie,
geografie, ekologie a technika. V našem ústavu
máme v letošním roce tři studenty, lépe řečeno
studentky, které jsou do projektu Otevřené vědy
v rámci biologie zapojeny, pracují pod vedením
RNDr. Lenky Záveské Drábkové, Ph.D.
Do Hoang Diep alias Danka Do z příbramského gymnázia pracuje u nás od listopadu 2010
dentské soutěže EXPO Science AMAVET, kde
získala první cenu v národním kole a postoupila
do mezinárodní soutěže Intel ISEF 2013 ve Phoenixu. Do Hoang Diep se také s tímto projektem
účastnila studentské soutěže SOČ XXXV. 2013
(název práce: „DNA Barcode a fylogenetická
studie Juncaceae pomocí molekulárních markerů“), kde získala druhou cenu v národním kole
za biologii a nominaci do dalších mezinárodních
soutěží. Studentka nyní studuje v prvním ročníku
Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy obor
Molekulární biologie a biochemie organismů.
Kamila Machová z pražského gymnázia Nad
Kavalírkou od dubna 2012 pracovala na projektu
„Molekulární studie glykosyltransferáz uplatňujících se v metabolismu rostlinných hormonů ze
kulární markery a morfologická data? Fylogenetické a evoluční vztahy v řádu šáchorotvaré
(Cyperales)“. Tato práce přímo navazuje na dlouhodobé evoluční a fylogenetické studie čeledi sítinovitých prováděné v Botanickém ústavu.
Jste středoškoláci, či studenti bakalářského
studia vysoké školy a chtěli byste se také podílet
na výzkumu v Akademii věd a nevíte jak na to?
Pro začátek se stačí podívat na webové stránky
projektu Otevřená věda www.otevrenaveda.cz
a vybrat si jeden z mnoha nabízených zajímavých
projektů.
Kamila Machová při sběru vzorků na analýzu rostlinných hormonů
skupiny cytokininů“, kde se zabývala získáváním
sekvencí úseků dvou genů z rodiny glykosyltransferáz u vybraných zástupců řas, mechorostů, hub a vyšších rostlin. Zjišťovala počty jejich
kopií a rozdíly alel v genomu jednotlivých druhů a získané sekvence začleňovala ke známým
úsekům používaným pro fylogenetické analýzy.
Kamila se v letošním roce účastnila studentských
soutěží (EXPO Science AMAVET a SOČ XXXV),
kde se umístila na předních místech. Kamila Machová nyní studuje v prvním ročníku na Přírodovědecké fakultě Jihočeské univerzity, obor Bioinformatika.
Viktorie Brožová je studentka druhého ročníku oboru Biologie na Přírodovědecké fakultě
Jihočeské univerzity a od konce loňského roku se podílí na projektu „Korespondují mole-
Kontakt: RNDr. Lenka Záveská Drábková, Ph.D. ([email protected]; Taxonomické oddělení)
Pozvánka do Botanického ústavu na výstavu
Dobrodružství botaniky, z českých luhů a hájů až do extrémních
míst naší planety
Cílem výstavy Dobrodružství botaniky je představit botaniku jako vědu krásnou, zajímavou,
ale také potřebnou.
Příroda kolem nás sestává z mnoha částí, které
spolu koexistují, vstupují do nejrozličnějších
vztahů, přátelských i nepřátelských. Přírodu
a její fungování lze pozorovat, zkoumat a popisovat na mnoha úrovních - od celých biomů
přes ekosystémy, společenstva a jednotlivé druhy až po úroveň částí rostlin, fungování buněk
a molekul DNA.
Řada z nás pracuje v odlehlých koutech zeměkoule, v polárních oblastech, v tropech, v Himalájích, jiní mají zajímavou práci v Čechách. Ale jen
málokdo si uvědomuje, co všechno botanická
práce obnáší. Proto chceme ukázat naše botanické výzkumy zblízka a bezprostředně, tak jak
vznikají během prací v přírodě, často v nehostinných přírodních podmínkách. Terénní výzkumy totiž vyžadují nejen velké úsilí a trpělivost, ale často i schopnost vyrovnat se s neobvyklými situacemi.
Viktorie Brožová v terénu
na tématu barcoding a fylogeneze rostlin. Že
nevíte, co to je? Nevadí, necháme studentku, ať
své téma vysvětlí vlastními slovy: „DNA Barcoding je klíč k levné, snadné a poměrně rychlé identifikaci organismů. Celý princip spočívá ve čtení
krátkých standardizovaných úseků, schopných
od sebe odlišit organismy na úroveň daných taxonomických jednotek, proto tedy není nutné číst celý genom. Cílem projektu bylo ověření
univerzality navržených markerů pro DNA Barcoding (v této práci regiony rpoC1, rpoB geny
a psbA-trnH, psbK-psbI a atpH-atpF intergenové spacery), a to aplikací napříč taxony čeledi
sítinovité (Juncaceae), a také i jejich případné
využití pro fylogenetické studie.“ S projektem
pod názvem „Čárový kód života – utopie či realita“ se Do Hoang Diep také zapojila do stu-
Akce pro veřejnost
22
Naše výsledky jsou důležité pro prohlubování
lidských znalostí a v některých případech mohou přímo přispět ke kvalitě života v rozvinutých
zemích i zemích třetího světa. Prezentujeme je
na odborných konferencích, v knihách a článcích.
Výstupy naší práce jsou také patenty a můžete
se s nimi setkat v běžném životě. Ve skutečnosti
je za každým vědeckým textem a grafem pečlivě
ukrytá radost z poznávání přírody. V našich
objevech jsou skryty příběhy expedic i putování
na konec světa. Je to stejné, jako když se velká láska zhustí do jediného verše.
Výstava Dobrodružství botaniky je věnována zkoumání rostlinstva v Botanickém ústavu
AV ČR. Prozrazuje, že náš výzkum není anonymní
či tovární výrobou vědeckých informací, ale dělají ho konkrétní lidé s osobitým viděním přírody i celého světa. Věříme, že Vás výstava zaujme a poskytne Vám poučení a lepší představu
o naší práci.
Do Hoang Diep prezentující svoji práci
na soutěži Intel Isef v americkém Phoenixu
Kontakt: Mgr. Martina Réblová, Ph.D., kurátorka výstavy
([email protected]; Taxonomické oddělení)
Z Průhonického parku
23
Z Průhonického parku
24
úsilím byly opraveny hlavní cesty a mostky, aby
park mohl být návštěvníkům v co nejkratší době
znovu zpřístupněn. Likvidace veškerých následků povodně však v parku ještě dlouho potrvá.
torii a okolí památky atraktivní a přehlednou formou. Umožňuje zaznamenat vlastní postřehy,
podněcuje děti k aktivnímu prožitku a láká k pozorování místa, umožňuje kreslit, lepit a zapisovat.
Přijďte na naše jarní akce
Opět se uskuteční naše již tradiční akce – Jarní
běh Průhonickým parkem, Květinové slavnosti
a Trvalkový víkend. Plánujeme také cyklus přednášek „Historické zahrady, jak je neznáte“, které
Co je nového na Alpinu?
Aktuálně z Průhonického parku
Přírodně krajinářský park o rozloze 250 ha je
Národní kulturní památkou a pro svou výjimečnost
byl v roce 2010 zapsán na Seznam světového dědictví UNESCO. Park je výsledkem celoživotního úsilí svého zakladatele hraběte Arnošta
Emanuela Silva-Taroucy, který vlastním originálním způsobem vytvořil vrcholné krajinářské
dílo světového významu. Park se pyšní mnoha
unikáty: sbírka dřevin představuje okolo 1800
domácích a cizokrajných druhů, sbírka rododendronů čítá 8000 kusů keřů, přírodní Alpinum má
rozlohu 3 ha. Cílem Správy Průhonického parku je udržet Průhonický park jako kulturní dě-
dictví, využít jeho potenciál jako zdroj poznání
a poučení pro širokou veřejnost, nepřipustit jeho znehodnocení a zachovat všechny jeho hodnoty budoucím generacím.
V červnu tohoto roku prošla Průhonickým parkem
ničivá povodeň. Rozvodněný potok Botič kompletně zaplavil údolní část parku a napáchal ohromné škody na parkových cestách, mostcích a porostech. Došlo k vývratům a padání ztěžklých
podemletých a podmáčených stromů. Zkáza
po povodni byla zvláště bolestná v kontrastu s kvetoucími rododendrony. S maximálním
Na Alpinu Průhonického parku bylo v roce 2013
provedeno několik nových tematicky koncipovaných vegetačních úprav. Dokončena byla
trvalková výsadba v mokřadu pod studánkou.
Zde je nově k vidění sortiment vlhkomilných
a stínomilných rostlin. Suchá stepní stráň nad
Podzámeckým rybníkem byla s využitím větších
i menších kamenů nově rozčleněna a osázena
převážně nízkými suchomilnými trvalkami s bohatou podsadbou jarních cibulovin. Další vegetační úpravy proběhly na uvolněných plochách
v nejbližším okolí náhonu do Podzámeckého ry-
bníka. Pokračovala stabilizace příkrého břehu
potoka Botiče pod Alpinem. Ke zpevnění byly mimo kamenů využity vhodné druhy travin
a trvalek rozkvétajících postupně během roku.
Na podzim pozornosti jistě neunikne obsáhlejší sortiment bohatě kvetoucích aster. V roce
2013 bylo na Alpinu při dosadbách a nových
výsadbách použito celkem 3600 trvalek včetně
skalniček, 2500 cibulovin a 70 dřevin. Zvláštní pozornost byla věnována obnovení porostů atraktivního hořce bezlodyžného, symbolu Alp, jehož
sytě modrá barva patří neodmyslitelně k jarní
květeně průhonického Alpina.
Pro lepší informovanost návštěvníků slouží aktuálně v parku systém audiopanelů a audiosluchátek, která je možno si zapůjčit zdarma v pokladně. Nově jsme během letošní sezóny opatřili
jmenovkami 90 vybraných dřevin na základním
návštěvnickém okruhu, v příštím roce budeme
pokračovat i v dalších dendrologicky zajímavých
částech parku.
navštívit nejkrásnější partie v první části parku.
Pro nadcházející sezónu připravujeme instalaci nového orientačního systému napojeného
na stávající orientační body. Dle dotazníkových
průzkumů a ohlasů návštěvníků je pro ně orientace v terénu i s mapou, kterou dostávají zdarma ke vstupence stále problém. Šipky vyznačující
návštěvnické okruhy a hlavní zajímavosti v parku by měly orientaci v parku usnadnit.
Hendikepovaní návštěvníci jsou u nás vítáni
Máme něco i pro nejmenší
Díky finančnímu daru soukromého sponzora
můžeme od letošního jara nabídnout hendikepovaným osobám bezplatné zapůjčení elektrického skútru, na kterém mohou pohodlně
Pro naše dětské návštěvníky bude od jara 2014
k dispozici ilustrovaný Průvodce památkami
pro děti – první průvodce pro děti s pastelkami.
Zprostředkovává nejdůležitější informace o his-
Do parku s průvodcem i bez něj
mají zájemcům přiblížit specifické kulturní dědictví, na něž je Česká republika mimořádně
bohatá a které mají být připomenutím Mezinárodní charty o historických zahradách, z níž
na závěr cituji:
„Každá historická zahrada má sloužit k tomu,
aby byla shlédnuta a aby jí bylo možno projít,
je nutné, aby byl přístup omezen s přihlédnutím
k její rozloze a k její křehkosti, a to tak, aby byla
zachována její podstata a její kulturní poslání.
Svým charakterem a svým určením je historická
zahrada místem klidu, napomáhajícím kontaktu s přírodou, tichu a naslouchání přírodě. Tento
denní běžný provoz musí jednoznačně kontrastovat s výjimečným použitím historické zahrady
jako místa, v němž se pořádají slavnosti, jež mají
ještě zvýšit krásu zahrady a nikoli jí být na újmu
či ji dokonce znehodnocovat.“
Kontakty:
Ing. Barbora Kačmáčková ([email protected], Správa Průhonického parku,
Oddělení pro propagaci a vztahy s veřejností),
Ing. Lukáš Hrdinka ([email protected], Správa Průhonického parku, Oddělení Alpinum)
Za kulturou na zámek
26
25
PROSINEC 2013
V PRŮHONICKÉM PARKU A ZÁMKU
26
Výpravy za vědeckým poznáním
7. - 8. prosince: Vánoce v Průhonicích
7. prosince
Obec Průhonice
si Vás dovolují pozvat
na
Vánoční
koncerty
v R
Průhonický zámek
9:30 - 17:00 vánoční trhy a dílny
14:00 divadlo KUK – Karkulkoviny (představení nejen pro děti)
17:00 koncert TRIO CANTABILE (koncert nejen pro dospělé)
ytířském sále
průhonického zámku
7. 12. v 17 hodin
soprán Ludmila Vernerová
TRIO CANTABILE
, sólistka Národního
divadla, flétna Václav
zazní skladby A. Michny
Kunt, harfa Lydie Härtelová
z Otradovic, J. J. Ryby,
J. Myslivečka a také české
i evropské koledy
15. 12. v 18 hodin
MARIKA SINGERS –
vokální skupina pod vedením
20. 12. v 19 hodin
v podání pěveckého sboru
22. 12. v 19 hodin
sólisté Národního divadla
Get together
dirigentky Mariky Divišové
Jan Jakub Ryba – ČESKÁ
Smetana a ČVUT, pěvecký
MŠE VÁNOČNÍ
sbor doprovodí orchestr
ČVUT
SLAVNÉ OPERNÍ ÁRIE
Martin Šrejma – tenor,
Yukiko Šrejmová – soprán,
Vratislav Kříž
baryton, klavírní doprovod
profesor Jaroslav Šaroun
Areál VUKOZ
9:30 - 15:30 VÚKOZ,v.v.i.
Vánoční vazba s květinou
si Vás dovolují pozvat
na
vánoce
8. prosince
Vstupné na všechny koncerty
160,- Kč.
Vstupenky v prodeji od
20. 11. 2013 v pokladně
Průhonického parku
a v Centru služeb veřejnosti
Obecního úřadu v Průhonicí
ch.
Partneři:
v průhonicích
Průhonický zámek:
9:30 - 17:00 vánoční trhy a dílny
sobota 7. 12. 2013
Vánoční vazba s květin
(areál VUKOZ - 9,30 –
Vánoční trhy
(Průhonický zámek -
ou
16,00)
9,30 – 17,00)
Výroba ozdob, dílny pro
děti
(Průhonický zámek -
9,30 – 17,00)
(Průhonický zámek –
9,30 – 17,00)
Výstava Dobrodružství
15. prosince
18:00 Obec Průhonice
botaniky
neděle 8. 12. 2013
Vánoční trhy
(Průhonický zámek -
9,30 – 17,00 )
(Průhonický zámek -
9,30 – 17,00)
(Průhonický zámek –
9,30 – 17,00)
Výroba ozdob, dílny pro
Výstava Dobrodružství
děti
botaniky
Divadlo KUK
- představení KARKULKO
MARIKA SINGERS - Get together
(Průhonický zámek -
VINY
od 14,00)
Vánoční koncert, TRIO
(Průhonický zámek -
CANTABILE
od 17,00)
Užijte si pravou
vánoční atmosf
éru
v Průhonicích
20. prosince
Občerstvení v botanick
é kavárně Taroucafé.
Vstupenky na koncert
jsou v prodeji v pokladně
Obecního úřadu
a Průhonického parku.
Partneři:
19:00
Jan Jakub Ryba – ČESKÁ MŠE VÁNOČNÍ
v podání pěveckého sboru Smetana a ČVUT, pěvecký sbor doprovodí orchestr ČVUT
22. prosince koncert obce Průhonice, SLAVNÉ OPERNÍ ÁRIE
BOTANIKA, informační a popularizační časopis
Vydává: Botanický ústav Akademie věd České republiky, v. v. i.
Adresa redakce: BÚ AV ČR, v. v. i., Zámek 1, 252 43 Průhonice
ISSN 2336-2243 (Print), ISSN 2336-2251 (On-line)
Redakční rada:
Mgr. et MgA. Radim Hédl, Ph.D.; Doc. Mgr. Zuzana Münzbergová, Ph.D.;
RNDr. Zdeněk Palice, Ph.D.; Ing. Ivana Plačková; Mgr. Kateřina Poláková;
RNDr. Pavel Sekerka; RNDr. Hana Skálová, CSc.
První číslo vychází 5. prosince 2013.
Grafické zpracování: Markéta Tichá, e-mail: [email protected]
Všechna práva vyhrazena.
Internet: www.ibot.cas.cz/botanika/
Facebook: https://www.facebook.com/redakce.botanika
Twitter: https://twitter.com/RedakceBotanika
Autoři fotografií:
V. Bambasová, J. Brožová, V. Brožová, J. Čuda, V. Hadincová, R. Hédl,
J. Hrabovský, B. Kačmáčková, J. Kavan, J. Komárková, M. Knapp, J. Knappová,
D. Kopecký, V. Latzel, J. Lukavský, V. Mahelka, J. Machač, K. Machová, E.
Maršálková, V. Novotná, E. Padyšáková, M. Petrtýl, I. Plačková, J. Prančl,
P. Sekerka, R. Sudová, P. Szabó, M. Vohník, L. Záveská Drábková
Šéfredaktorka: RNDr. Lenka Záveská Drábková, Ph.D.
tel.: 271 015 258, e-mail: [email protected]
Ve š k e ré p o d n ě t y, n á m ě t y a p ř i p o m í n k y p o s í l e j t e n a a d re s u
[email protected].
Přehled vědeckých oddělení a laboratoří BÚ AV ČR, v. v. i.
Průhonice
Oddělení ekologie invazí
Oddělení genetické ekologie
Oddělení GIS a DPZ
Oddělení mykorhizních symbióz a optická laboratoř
Oddělení populační ekologie
Taxonomické oddělení
Analytická laboratoř a laboratoř isozymových analýz
Laboratoř analýzy DNA
Laboratoř populační genetiky
Laboratoř průtokové cytometrie
Třeboň
Oddělení funkční ekologie
Centrum pro algologii
Analytická laboratoř Třeboň
Brno
Oddělení experimentální
fykologie a ekotoxikologie
Oddělení vegetační ekologie
Botanický ústav disponuje řadou unikátních vědeckých sbírek živých rostlin, mykorhizních hub, autotrofních organismů i herbářového materiálu.
Má vlastní rozsáhlou vědeckou knihovnu i redakci mezinárodního časopisu Folia Geobotanica. Kromě toho spravuje po odborné i technické stránce
Průhonický park a zámek, Národní kulturní památku a památku UNESCO.
Akce pro veřejnost
Úterý 22. dubna 2014
Místo: Botanický ústav AVČR v. v. i.
Lesní 322
252 43 Průhonice
Den otevřených dveří
v Botanickém ústavu AV ČR
Nedaleko Prahy v malebném údolí potoka Botiče se nachází skvost nejen naší, ale i světové
zahradní architektury - Průhonický park, patřící mezi památky UNESCO. V parku je situována jedna z nejvýznamnějších botanických institucí ČR , Botanický ústav AVČR, v. v. i.
Přijďte se seznámit s výzkumem, který zde probíhá a podívat se, jak vypadají naše laboratoře a genofondové sbírky.
Kontakt: RNDr. Lenka Záveská Drábková, Ph.D., e-mail: [email protected]
Více informací o Botanickém ústavu naleznete na stránkách http://www.ibot.cas.cz/
Nutná rezervace konkrétní hodiny návštěvy.